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本课题是在青岛海纳等离子科技有限公司生产实践中展开的。青岛海纳等离子科技有限公司的主要产品为等离子熔覆强化采煤机掘进机截齿,本课题主要对截齿的钎焊进行研究。目前海纳公司在截齿的生产中一直在选择合适的钎料,本文通过对比CuMnZn和CuMnNi两种钎料对钎焊接头性能的影响,选择合适的钎料进行生产。并对钎焊生产的工艺进行了优化,生产出的截齿性能超过国家标准。本课题在海纳公司在现有截齿生产的基础上对截齿生产工艺进行优化,通过对截齿组织分析和性能检测,分析其内在原因,为截齿生产工艺的改进提供理论依据。 本文通过中频感应加热钎焊的工艺对截齿进行生产,通过光学显微镜、扫描电子显微镜等实验仪器分析截齿钎焊接头的显微组织形貌,借助能谱仪分析钎焊接头的元素扩散情况和成分,通过显微硬度计测试接头各个区域的显微硬度,最后通过抗剪切试验机测试截齿的抗剪切性能。 通过对CuMnZn和CuMnNi钎料的对比分析,使用CuMnZn钎料的截齿钎焊接头的抗剪切强度为180Mpa,而使用CuMnNi钎料的截齿钎焊接头的抗剪切强度为339Mpa,远远高于国家标准。主要原因是CuMnZn钎料在42CrMo基体和钎焊分界面有不焊合现象存在,而CuMnNi钎料整体上钎缝被填充的非常饱满,钎缝和母体材料结合致密。Zn元素的加入使钎料在加热融化过程流动不充分,与42CrMo钢没有很好的润湿,使42CrMo钢中的Fe元素没有进行扩散,在42CrMo钢侧没有形成冶金结合。所以最终选用CuMnNi钎料进行生产。 对CuMnNi钎料进行加热功率的工艺优化,钎焊加热功率为60KW时接头的钎缝在两个界面的反应区里形成的反应物比较适量,钎料可以和YG11硬质合金与42CrMo钢形成冶金结合,释放残余应力,使其力学性能达到最好。通过抗剪切实验反应出60KW时抗剪切强度最高。因此选定60KW为最佳的钎焊加热功率。