CN103131838A - 焊接硬质合金刀片类刀具的焊接热处理工艺 - Google Patents

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徐强
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Abstract

本发明公开了一种焊接硬质合金刀片类刀具的焊接热处理工艺，采用的技术方案是：首先将硬质合金刀片焊接到合金钢刀体上，再对刀片和刀体构成的整体刀具进行淬火处理；淬火处理工艺为：将刀具在580℃~620℃下预热，预热时间为淬火加热时间两倍，然后在850℃~900℃的盐浴炉中，淬火加热时间为（30+加热系数×刀具有效直径）S，取出后将刀具浸入到温度为580℃~620℃的淬火介质油中，淬火冷却时间与加热时间相同。本发明的刀具焊口处的刀体硬度有了大幅度的提高，防止了加热过程中刀片与刀体位置的变化，避免硬质合金刀片以及刀片与刀体间开裂。

Description

焊接硬质合金刀片类刀具的焊接热处理工艺
技术领域
本发明属于刀具的热处理工艺领域，具体涉及焊接硬质合金刀片类的刀具的热处理工艺。 
背景技术
在航空生产中，经常需要使用各种焊接硬质合金刀片类的刀具，硬质合金具有高硬度、高强度、耐磨性、耐高温、抗腐蚀、抗氧化和膨胀系数小等一系列优点，被广泛地用来制造刀具，如：镶齿焊接合金刀头三面刃铣刀、焊接硬质合金刀片T型铣刀、焊接硬质合金刀片蒙皮锪钻、焊合金刀片立铣刀等等；其中焊硬质合金刀片立铣刀是出现废品率较高的刀具之一，为了能够更好地节约高成本原材料，经常使用焊接硬质合金刀片类的刀具，即可达到生产的要求，同时降低了生产成本。 
焊接硬质合金刀片类的刀具以往都是先加工刀体，然后将刀体进行热处理淬火工艺，再进行硬质合金刀片的焊接工艺，由于高频焊接的温度较高，一般都在900℃~950℃之间，这样高的温度会使淬火后的刀体在靠近焊口处发生正火，从而使此处硬度、强度都大大降低，即使是离焊口较近的区域，由于焊接时的热传递，使该区域的温度升高，造成该区域的中、高温回火，也会使这些区域的强度与硬度有所下降。这些刀具在使用时，刀具的损坏常常会出现在焊接处，这是由于加热时硬质合金和钢都自由膨胀，但冷却时钢的收缩量却比硬质合金大得多，而且此时焊缝是处于压应力状态，而在硬质合金表面则呈拉应力，如果这时残余应力大于硬质合金的抗拉强度，硬质合金的表面就可能产生裂纹。综上说明刀具刃部（刀具刃部包括硬质合金刀片、焊口和靠近焊口处的刀体）强度和硬度下降是刀具损坏的重要因素。 
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种避免刀具刃部硬度和强度降低的焊接硬质合金刀片类刀具的焊接热处理工艺。 
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：焊接硬质合金刀片类刀具的焊接热处理工艺，首先将硬质合金刀片焊接到合金钢刀体上，再对刀片和刀体构成的整体刀具进行淬火处理。 
上述的焊接硬质合金刀片类刀具的焊接热处理工艺，所述的淬火处理工艺为： 
1）预处理：将焊接硬质合金刀片类刀具在580℃~620℃下预热，预热时间为2×（30+加热系数×刀具有效直径）S；
2）淬火加热处理：将焊接硬质合金刀片类刀具浸入到温度为850℃~900℃的盐浴炉中，淬火加热时间为（30+加热系数×刀具有效直径）S；
3）淬火冷却处理：取出后将焊接硬质合金刀片类刀具浸入到温度为580℃~620℃的淬火介质油中，淬火冷却时间为（30+加热系数×刀具有效直径）S，取出刀具后自然冷却至室温。
焊接硬质合金刀片类刀具不同淬火加热温度焊口的变化情况及淬火工艺讨论： 
（一）焊接硬质合金刀片类刀具在不同淬火加热温度下焊口的变化情况
表1 刀具在不同淬火加热温度下焊口的变化情况
Figure 201310089739X100002DEST_PATH_IMAGE002
（二）焊接硬质合金刀片类刀具经过不同温度淬火加热处理以及不同淬火冷却介质处理后性能变化情况：
表2刀具经过不同温度淬火加热处理以及不同淬火冷却处理后刀具刃部硬度和开裂情况  
刀具试验工艺 刀具刃部硬度情况 刀具刃部开裂情况
淬火温度950℃ 油冷却 基本符合硬度要求HRC66.5 无开裂
淬火温度900℃ 油冷却 符合硬度要求HRC63-66 无开裂
淬火温度850℃ 油冷却 符合硬度要求HRC63-66 无开裂
淬火温度820℃ 油冷却 低于硬度要求HRC62 无开裂
淬火温度800℃ 油冷却 低于硬度要求HRC61 无开裂
淬火温度780℃ 油冷却 低于硬度要求HRC60 无开裂
淬火温度950℃ 盐水冷却 基本符合硬度要求HRC66.5 刀片与刀体间开裂
淬火温度900℃ 盐水冷却 符合硬度要求HRC63-66 刀片与刀体间开裂
淬火温度850℃ 盐水冷却 符合硬度要求HRC63-66 刀片与刀体间开裂
淬火温度820℃ 盐水冷却 低于硬度要求HRC62 刀片与刀体间开裂
淬火温度800℃ 盐水冷却 低于硬度要求HRC61 刀片与刀体间开裂
淬火温度780℃ 盐水冷却 低于硬度要求HRC60 刀片与刀体间开裂
    由上述（一）和（二）可以看出，
（1）刀具刃部在加热处理中，在900℃以下加热，刀具刃部硬度无变化；
（2）刀具刃部在淬火冷却中，介质为油时，刀具刃部无开裂；若淬火介质为盐水时，硬质合金刀具刃部由于急速冷却而开裂；
（3）为防止加热过程中刀具焊口处焊料熔化，产生焊料流动或刀片与刀体位置变化，淬火温度不能超过900℃，同时如果温度低于850℃，硬度达不到所需的硬度要求。
    本发明的有益效果：1）通过将刀具整体一起进行淬火工艺时，焊口处的刀体硬度较原来先淬刀体后焊刀片有了大幅度的提高，可以避免刀片与刀体的焊口处发生正火现象导致刀具刃部硬度和强度都降低；2）淬火温度不超过900℃，防止了加热过程中焊口处焊料的熔化产生焊料流动或是硬质合金刀片与刀体位置的变化；3）刀体的材料为用油介质能淬硬的合金钢，采用油为淬火冷却介质，保证了冷却速度适当，避免硬质合金刀片以及刀片与刀体间由于冷却速度快而造成开裂。 
具体实施方式
实施例1 以直径为Φ20mm焊接硬质合金刀片的槽铣刀为例，焊接硬质合金刀片类刀具的焊接热处理工艺及性能情况  
（一）焊接硬质合金刀片类刀具的焊接热处理工艺
焊接硬质合金刀片类刀具的焊接热处理工艺，首先将硬质合金刀片焊接到合金钢刀体上，再对刀片和刀体构成的整体刀具进行淬火处理。 
焊接硬质合金刀片类刀具的焊接热处理工艺，所述的淬火处理工艺为： 
1）预处理：将刀具在600℃下预热，预热时间为460 S，预热时间为淬火加热处理时间的2倍；
2）淬火加热处理：将焊接硬质合金刀片类刀具浸入盐浴中，所述的盐浴为氯化钠、氯化钾、氯化钡、氰化钠、氰化钾、硝酸钠或硝酸钾等盐类，将盐浴炉的炉温加热至850℃，淬火加热时间为（30+加热系数×刀具有效直径）S，即（30+10×20）S=230 S；
3）淬火冷却处理：取出后将焊接硬质合金刀片类刀具浸入到温度为580℃的等温分级淬火油中，淬火冷却时间为230 S，取出刀具后自然冷却至室温。
（二）热处理工艺改进后刀具的使用情况 
对于槽铣刀，由于工作时切削速度高达5600～6000r/min，切削力大，如果将刀体先进行淬火，而后再在刀体上高频焊接硬质合金刀片的制作方法，这样的铣刀投入使用后很快便折断或变形，不能满足使用要求。采用槽铣刀整体淬火，焊口处的刀体硬度较原来先淬刀体后焊刀片有了大幅度的提高，解决了槽铣刀一工作便在焊口附近的刀体部分折断或扭曲变形；刀具经过整体淬火工艺后，每把刀可加工零件在2000件以上，刀具寿命得到了大幅度提高，从而降低了刀具的使用成本。 
实施例2 
（一）焊接硬质合金刀片的倒角铣刀的焊接热处理工艺 
焊接硬质合金刀片的倒角铣刀的焊接热处理工艺，首先将硬质合金刀片焊接到合金钢刀体上，再对刀片和刀体构成的整体刀具进行淬火处理。 
焊接硬质合金刀片的倒角铣刀的焊接热处理工艺，所述的淬火处理工艺为： 
1）预处理：将刀具在850-860℃下预热，预热时间为8min，预热时间为淬火加热处理时间的2倍；
2）淬火加热处理：将刀具浸入的氯化钠盐浴中，加热到900℃，淬火加热时间为（30+加热系数×刀具有效直径）S，经计算后淬火加热时间为4min；
3）淬火冷却处理：取出后将焊接硬质合金刀片类刀具浸入到温度为620℃的等温分级淬火油中，淬火冷却时间为4min，取出刀具后自然冷却至室温。
（二）热处理工艺改进后刀具的使用情况 
对于倒角铣刀，由于工作时切削速度高达5600～6000r/min，切削力大，如果将刀体先进行淬火，而后再在刀体上高频焊接硬质合金刀片的制作方法，这样的铣刀投入使用后很快便折断或变形，不能满足使用要求。采用倒角铣刀整体淬火，焊口处的刀体硬度较原来先淬刀体后焊刀头有了大幅度的提高，采用整体淬火后，解决了倒角铣刀一工作便在焊口附近的刀体部分折断或扭曲变形，扭曲变形还使刀具精度丧失，造成被加工零件的报废。刀具经过整体淬火工艺后，每把刀可加工零件在2000件以上，刀具寿命得到了大幅度提高，从而降低了刀具的使用成本。

Claims (2)

1.焊接硬质合金刀片类刀具的焊接热处理工艺，其特征在于：首先将硬质合金刀片焊接到合金钢刀体上，再对刀片和刀体构成的整体刀具进行淬火处理。
2.如权利要求1所述的焊接硬质合金刀片类刀具的焊接热处理工艺，其特征在于：所述的淬火处理工艺为：
1）预处理：将焊接硬质合金刀片类刀具在580℃~620℃下预热，预热时间为2×（30+加热系数×刀具有效直径）S；
2）淬火加热处理：将焊接硬质合金刀片类刀具浸入到温度为850℃~900℃的盐浴炉中，淬火加热时间为（30+加热系数×刀具有效直径）S；
3）淬火冷却处理：取出后将焊接硬质合金刀片类刀具浸入到温度为580℃~620℃的淬火介质油中，淬火冷却时间为（30+加热系数×刀具有效直径）S，取出刀具后自然冷却至室温。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103952521A (zh) * 2014-04-14 2014-07-30 宁波宏迪尺业有限公司 一种制作双硬度刀片的方法
CN104117823A (zh) * 2014-07-09 2014-10-29 卓仲表 高强度耐磨损锄头制造方法
CN104805454A (zh) * 2015-04-30 2015-07-29 柳州三农科技有限公司 一种旋耕机刀片的热处理工艺
CN106521132A (zh) * 2016-12-09 2017-03-22 大连圣洁热处理科技发展有限公司 复合钢拉刀的热处理工艺
CN110820500A (zh) * 2019-10-21 2020-02-21 马鞍山市世全截齿制造有限公司 一种高耐磨公路铣刨机刀头及其制作工艺
CN115194424A (zh) * 2022-07-04 2022-10-18 上海应用技术大学 一种硬质合金焊接刀具及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1214370A (zh) * 1997-10-15 1999-04-21 胥立华 石材加工用刀体热处理工艺
CN101130829A (zh) * 2006-08-25 2008-02-27 重庆建设工业有限责任公司 30CrNi3A材料等温淬火工艺
CN102453797A (zh) * 2010-11-01 2012-05-16 贵州航天风华精密设备有限公司 一种整体高速钢刀具的一次性热处理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1214370A (zh) * 1997-10-15 1999-04-21 胥立华 石材加工用刀体热处理工艺
CN101130829A (zh) * 2006-08-25 2008-02-27 重庆建设工业有限责任公司 30CrNi3A材料等温淬火工艺
CN102453797A (zh) * 2010-11-01 2012-05-16 贵州航天风华精密设备有限公司 一种整体高速钢刀具的一次性热处理方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曹灵生: "硬质合金焊接铣刀的热处理技术改进", 《金属加工(热加工)》 *
谢晓梅译: "热处理对镶片铣刀刀体变形的影响", 《工具技术》 *
郭丽波主编: "《热处理工操作技术要领图解》", 31 May 2005, 山东科学技术出版社 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103952521A (zh) * 2014-04-14 2014-07-30 宁波宏迪尺业有限公司 一种制作双硬度刀片的方法
CN103952521B (zh) * 2014-04-14 2016-03-23 宁波宏迪尺业有限公司 一种制作双硬度刀片的方法
CN104117823A (zh) * 2014-07-09 2014-10-29 卓仲表 高强度耐磨损锄头制造方法
CN104805454A (zh) * 2015-04-30 2015-07-29 柳州三农科技有限公司 一种旋耕机刀片的热处理工艺
CN106521132A (zh) * 2016-12-09 2017-03-22 大连圣洁热处理科技发展有限公司 复合钢拉刀的热处理工艺
CN110820500A (zh) * 2019-10-21 2020-02-21 马鞍山市世全截齿制造有限公司 一种高耐磨公路铣刨机刀头及其制作工艺
CN115194424A (zh) * 2022-07-04 2022-10-18 上海应用技术大学 一种硬质合金焊接刀具及其制备方法

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