硬质合金价格排序_硬质合金价格排序

1.主要孔内故障的处理

2.铅是否可以焊接

3.数控加工刀具选购时的注意事项有哪些？

4.什么是立方氮化硼刀具

主要孔内故障的处理

一旦孔内发生故障（无论何种故障）,都应积极面对,取主动措施加以处理,尽快地消除孔内故障,恢复正常钻进工作。

烧钻、卡钻、埋钻事故的预防与处理已在本工种系列教材的高级工中讲述,此处只对上述其余孔内故障的预防与处理进行探讨。

（一）钻杆折断事故

1.钻杆折断的原因

随着钻孔的不断加深,钻杆柱随之加长,钻杆柱的径长比（钻杆直径与钻柱长度之比）逐渐变小,钻杆在孔内不具刚性,而是一个具弹性和柔软性的细长柱,钻进时,钻杆柱在下部受到压力、上部受到拉力的情况下,还得克服回转时产生的扭矩力。即钻杆柱是在多种复杂的力的作用下工作的,因而极易折断。引起钻杆柱折断的主要因素有：

1）施加于钻头上的压力过大,即钻压过大。

2）钻杆柱承受各种过大应力的情况下,其转速过高。

3）钻头切削岩石时,嵌入岩石的深度过大,岩石抗破碎阻力过大时,扭力增大。

4）下入孔内的钻杆不合格（如弯曲的钻杆,已超过磨损限度的钻杆）或新旧钻杆以及磨损程度不同的钻杆没有分批分段排序使用。

5）卡、埋、烧钻后强拔硬顶。

6）孔内岩粉没有彻底清除,钻具阻力过高,孔内蹩劲还强行开车。

7）接头与钻杆丝扣选配不当,连接太紧或过松,丝扣被污损而没替换,上扣时未对正强行扭接损伤丝扣等出现的丝扣“滑丝”现象,是钻杆折断的致命伤。

2.钻杆折断的征兆

1）泥浆泵压力表上的压力值降低。钻进过程中,泥浆经过钻杆柱和粗径钻具到达孔底,冷却钻头后携带岩粉又从孔壁间隙中返回地面（正循环下）,在其流经的通路中,不断受到管壁、孔壁的摩擦阻力,钻杆柱中心孔缩小的水头损失以及孔内泥浆的液柱压力等,在同一孔深,其泵压是一样的,随孔深增加,泵压是逐渐升高的。当钻杆折断后,泥浆循环出现“短路”现象,泥浆到不了孔底便从断裂处往上返,此时孔内摩擦阻力和液柱压力减小,泵压立即减小,压力表的指针也会骤然降低,由压力降低的多少大致可以推测钻杆柱折断的深度,压力降得越多,折断的部位越靠近孔口。

2）钻机指重表指针急剧摆动之后即行升高或降低。钻进时,钻压确定后,钻机指重表的指针常保持一定的指数,若钻杆折断,钻机立轴油缸的压力会突然发生变化,传递给指重表,所以指重表的指针即发生急剧的摆动,如果折断在孔内的钻杆多,其质量超过原加给钻头的压力,则指重表指针下降,因为此时立轴油缸的负荷已减轻。同时立轴油缸夹带有剩余钻杆往上行；若折断在孔内的钻杆少,其质量小于原加给钻头的压力,因立轴油缸承受的负荷上升,所以指重表的指针升高。此时,可提钻验证,即把钻具提离孔底称重（下钻到底前应称重）,与下钻到底前的称重数值比较,只要发生钻杆折断,折断后的称重都比原来的低,但折断在孔内的钻杆太少,就不明显。

3）钻杆折断且断在孔内的少（深处折断）时,残余钻杆下降轻快,如果遇到折断的钻杆,旋转时会有磨铁的声音,并伴有蹩车跳动现象出现。

4）如果钻杆在岩心管附近折断,钻杆下降后能插入取粉管或岩粉中,继而发生蹩泵或钻杆蹦跳现象。

5）残余钻杆柱提起再下放时,孔深发生差异。

3.预防钻杆折断的措施

1）选用优质钢材加工钻杆,改善连接方法,提高钻具强度。提高修配加工质量。

2）新旧钻杆分组、倒换使用。新旧程度不一或是磨损程度不同的钻杆,如果混用,整个钻杆柱承受相同的负荷,将使旧钻杆加速磨损,继而折断。因此,应将钻杆按使用年限和磨损程度进行分类,一般分为好、中、次、劣4个等级,评为好级别的钻杆用于钻深孔；中级别的钻中深孔,次级别的钻杆用来钻浅孔；劣级钻杆立即报废,不准使用于钻孔。同级钻杆在使用时也应分成几个组,钻进一定深度后定期倒换使用。

3）保护好丝扣。保管堆放钻杆时,管壁及丝扣部分必须涂抹浓机油或润滑脂,以防锈蚀,为降低成本,也可使用废机油或废润滑脂防锈蚀。钻进连接钻杆时,在丝扣处应涂抹专门的“丝扣油”,以产生润滑、防锈、防蚀和接合密闭的作用,保护钻杆丝扣。转场搬运时,钻杆丝扣应带护丝,以免在运输过程中损伤丝扣而误下入孔内使用。

4）钻头压力不用钻杆柱加压,而改用钻铤（加重钻杆或加重粗径钻具）加压,改善钻杆柱的受力条件和应力状态。钻铤连接在岩心管与钻杆柱之间,钻杆柱便只承受拉力,而不承受压力,防止了钻杆柱的弯曲,除去了钻杆的弯曲应力和压应力,钻具回转平稳、防止孔斜,减少了孔壁磨损,也即减少了钻杆折断事故。

5）合理选用钻进参数,细心操作。根据岩层的软硬及破碎程度,选用适当的钻压和转速,钻进冲积层,颗粒不均且破碎的硬岩地层适当降低钻压和转速。保持钻孔孔径均匀,钻孔正直,防止钻孔超径和缩径,减少钻柱摩擦阻力。孔内岩粉过多或其他原因致使孔内阻力过大时,不得猛然开车,应缓慢启动或待清除后再启动。孔内发生烧、埋、卡钻时,不能用升降机（或千斤顶）强力起拔,起拔应缓慢均匀,同时应上顶与下放交替进行,以防钻杆折断。

4.钻杆打捞工具与打捞方法

（1）钻杆公锥

钻杆公推是打捞掉入（折断在）孔内钻杆的一种专用工具。它有两种形式,即正丝公锥和反丝公锥。正丝公锥是用来打捞掉入孔内的全部钻杆柱的,很显然只有在钻杆柱没有被卡或被卡但程度不严重时,才能打捞成功。反丝公锥是在钻杆柱被卡死的情况下,用反丝钻杆连接下入孔内,分段反回捞取断落的钻杆。公锥是用优质钢材制成且丝扣部分经过“渗碳”热处理,使其具有足够的硬度和耐磨性,当与断落于孔内的钻杆咬合时,能在钻杆内壁套出丝扣来,使它们牢固地啮合在一起,以便将断落钻杆打捞起来。公锥呈圆锥形,便于在打捞时能顺利进入钻杆断头内。若断落钻杆稍有偏斜,可在公锥上部接一根短而稍为弯曲的钻杆下入孔内,便于套取钻杆断头。

（2）钻头公锥

钻头公锥的下部带有一个圆柱形且中空的引体,可以通水,引体的唇面镶有几颗硬质合金,用于钻碎断落在钻头内的残留岩心,岩心清除后,公锥即可捞取钻头。

（3）钻杆母锥

钻杆母锥是把断落钻杆头包裹住并把它打捞上来的专用工具。它是用锻制的优质短钢管,内壁车制丝扣并经渗碳热处理硬化制成的。上端车制的丝扣与钻杆相连。母锥也分正丝和反丝两种,以便打捞整根钻柱和分段反回断落钻杆。由于其下端是喇叭口状,它比公锥更容易套住钻杆断头,然后扭转在钻杆断头外壁套扣,以利于连接牢固,把断落钻杆打捞上来。有时断落孔内的钻杆稍有偏斜,母锥能起一定的导引作用。

还有带导向器的公锥和母锥,由于其自身带有圆筒状的外壳和导向器,从而增加了将倒向孔壁的钻杆断头导入导向器的可能,让公锥或母锥便于抓住钻杆断头,把断落于孔内的钻杆打捞上来。

（4）钻杆捞矛

它是一种打捞钻杆的专用工具,断面呈正方形,整体呈棱锥形。用它可拨正斜靠在孔壁上的钻杆,探寻钻杆断头位置。先用钻杆把捞矛下入孔内,找到断头并插入其中,再缓慢扭转钻具,解除钻杆断头对孔壁的斜靠依附后,再下入公锥或母锥捞取孔内断落钻杆。

（5）钻杆导正钩

当断落钻杆在孔内歪倒时,就须先下入钻杆导正钩将其导正,才能下入带导向器的公锥、母锥捞取断落孔内的钻杆。

各种打捞钻杆的专用工具如图1-39、图1-40、图1-41所示。

图1-39 钻杆公锥、母锥

a—钻杆公锥；b—钻杆母锥

图1-40 钻杆卡取器

图1-41 钻杆打捞钩

5.岩心管脱落与打捞

岩心管脱落有以下三方面的原因：一是岩心管上端丝扣磨损或丝扣处管壁磨薄受力易变形；二是岩心管与换径接头丝扣连接松弛；三是钻孔弯曲过多或在直孔中使用了弯曲的岩心管。

岩心管脱落后,可用与岩心管内径相适应的公锥,通过钻杆连接下入孔内捞取,如果有岩心且将岩心管卡住时,可先用小径十字钻头下入岩心管内,将岩心钻碎并清除,待岩心管活动后,再用钻杆公锥捞取,如果岩心管上端的换径接头仍在,应用钻杆公锥捞取,或用钻杆反丝公锥先把换径接头反出后,再用上面的方法捞取岩心管。

（二）硬质合金钻头切削具的崩刃与脱落

1.合金切削具崩刃与脱落的危害

1）硬质合金钻头上的切削具若发生局部崩刃,将使其他完整的切削具承受过大的不均匀的负荷进行钻进,增快了切削具的磨损速度,被迫缩短回次进尺长度,增加了起下钻时间,减少了纯钻进时间,影响了钻进效率。这种影响在深孔钻进别明显。

2）若硬质合金钻头内刃崩落,岩心极易折断堵塞,对取心不利。若外刃崩落,孔径将变小（完整坚硬岩层）,下入另外的钻头时,必须先扩扫钻孔,否则易被卡夹。

3）硬质合金片崩刃较大、断裂或脱落后,由于其密度较大,冲洗液不可能把其携带走,合金粒便混杂在岩粉里停留在钻头周围,加之它本身又坚硬,就逐渐把完好切削具四周的焊铜和钻头体磨损,使更多的完整切削具从钻头上掉落下来,孔底的硬质合金将越聚越多,造成更为严重的恶果。

4）崩刃、脱落的硬质合金颗粒存留在孔内或黏（嵌）在孔壁上,就像是一把合金“车刀”,钻具回转时,便不断地车削管材、钻具,对钻头体和岩心管的车削更为严重。一般会使钻头体、岩心管因切痕深、磨损大而报废,严重者会造成岩心管脱落甚至折断在孔内。

切削具虽小,崩刃、脱落于孔内处理较简便,但若不及时处理,任其发展,给钻孔工作带来的危害不亚于其他故障。

2.切削具崩刃与脱落的原因

1）地层原因。钻进倾角陡、裂隙多、节理片理发育、软硬不均以及夹有石英脉、燧石结核等岩层,切削具容易产生崩刃,钻进砾石层、河床、堆积层,硬质合金片更易崩刃与折断。

2）加工镶焊质量差,肯定造成切削具的崩刃与脱落。

3）操作不当也是产生崩刃、脱落的重要因素。①拆、装钻头时,钳子咬合到硬质合金片,将其压裂或挤碎。②下钻过程中,当钻头通过换径、钻孔缩径、钻孔弯曲等处时速度过快,发生强烈碰撞,致使切削具崩刃或折断。将钻头猛放猛蹾到孔底,也会使切削具崩刃和折断。③扫除脱落的岩心或切削事故钻具时,也极易造成切削具崩刃、折断。④每回次下钻到底,刚开始钻进时,没有先用轻压慢转磨合孔底,而是用较大钻压和较高的转速钻进,致使切削具崩刃。这种情况在实际工作中比较普遍。

（三）孔内硬质合金的打捞方法

1.取粉管冲捞法

此法适合于孔内岩粉较少,孔底残留岩心不多,崩落的硬质合金粒小的情况。将取粉管下到孔底,开大泵量冲洗钻孔,而且不断地上下窜动,回转钻具,充分搅动孔底冲洗液,将硬质合金粒冲起,当其冲起高度超过取粉管时,由于孔壁环状间隙突然增大,冲洗液上返速度骤降,质量较大的合金颗粒下沉,落入取粉管内。搅动冲洗一定时间后,应暂时停搅停泵,便于合金粒下沉。

若切削具崩落严重,硬质合金颗粒较大,则可在取粉管底部接一个平底磨子钻头或十字钻头,回转辗磨加上下冲击后再用大泵量冲洗捞取。

2.钻小孔法

即用比原钻孔直径小两级的钻头在孔底钻一个10～20cm深的小眼,使崩刃、脱落于孔内的合金颗粒落入其中,再用原钻孔直径的钻头钻取岩心,把合金颗粒包裹上来。

用此法时,钻出小眼后应开大泵量冲洗钻孔,并上下窜动钻具充分搅动,使孔内合金粒尽量多地或全部落于小眼内,下入原钻具套取时,钻具应缓慢下到孔底,罩住小眼后,先低压慢转并使用小泵量钻进,超过小眼深度后,再正常钻进,取岩心时,应保证成功,否则会前功尽弃。

（四）工具等小物件掉入孔内的打捞

起钻后,由于孔口遮盖不严实或忘记遮盖,就在孔口附近作业,一不小心,使用的小工具（如锤子、扳手、牙钳、螺母、螺栓、垫叉等）失手落入孔内的事故常常发生。由于这些工具形状各异,若不制作或准备专用打捞工具,就很难将它们打捞上来。

因此,为避免工具等小物件掉入孔内,起钻后应立即用废旧麻袋等将孔口遮盖严实,孔口未盖严实之前,不能在孔口附近用小工具等作业。孔口附近使用的小工具最好事先用绳索系于附近机架上,在用千斤顶起拔套管或处理孔内卡埋钻事故钻具时,卡瓦必须用绳索系在一起方能使用。

小物件等掉入孔内后,必须用特殊的打捞工具才能顺利地将其打捞上来。下面介绍几种特殊打捞工具及打捞方法。

1.抓筒

抓筒可在现场用废旧岩心管或套管制作。将选定制作抓筒的管材的一端放在火中加热退火,使之变软,再用钢锯将其割成长150～250mm的牙齿,牙齿下端锯成尖锥状且略向内偏,另一端丝扣必须完好,便于连接异径接头和处理事故。工具等小物件掉入孔内后,便用钻杆将抓筒送入孔内,遇到脱落物件若没完全套住,可以稍稍转动抓筒,等套住后向下加压,并轻轻顿动几次,使抓筒牙齿向中心靠拢并闭合,即可将落物抓住。

为有效地把偏小的、光滑的或呈片状的落物牢固地卡在抓筒内,可先向孔内投入适量带麻丝的黏土球,再下入抓筒抓取。

2.磁力打捞器

磁力打捞器是用来打捞金属小型工具、金属小物件以及脱落的钻头牙轮、钻头翼片等的专用打捞工具,其打捞效果良好且可无故障工作。购买时,应选用磁性较强的磁铁合金制造的,这种磁铁经久耐用,而且不受震动和温度剧变的影响,锈蚀后也不失去磁性。

3.钢丝绳捞矛

螺旋式捞矛是专供打捞落入孔内的钢丝绳的专用工具,是用12～20mm直径的钢筋锻造扭制而成。下端呈钳形,上端用丝扣与钻具相连。捞矛表面应尽量粗糙,两矛之间的间距应大于掉入孔内的钢丝绳直径,以利于捞取工作。

脱落于孔内的钢丝绳呈螺旋状杂乱地卷曲在孔内,送入孔内的捞矛插在卷曲的钢丝绳上,适当加压转动钻具,使钢丝绳牢牢地缠绕在捞矛上,然后提升钻具,便可将其捞出钻孔。

抓筒、钢绳捞矛、钻杆永磁打捞器结构分别如图1-42、图1-43、图1-44所示。

图1-42 抓筒结构示意图

图1-43 钢绳捞矛

图1-44 钻杆永磁打捞器

1—钻杆；2—异径接头；3—导管异径接头；4—母锥；5—导管；6—偏心喇叭接头；7—铝青铜夹具；8—永久磁铁

铅是否可以焊接

铅-铅互焊没有意义，铅的焊接性能也不好，但是前可以作为钎料用于钎焊（soldering or brazing），从理论上讲这只是连接技术的一种，并不是狭义上的焊接（welding）。

钎焊相关资料：

钎焊

soldering and brazing

用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法。钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件，如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗，除去油污和过厚的氧化膜，保证接口装配间隙。间隙一般要求在 0.01～0.1毫米之间。

钎焊基本知识概述

1.1 概念

钎焊：利用熔点比母材低的填充金属（称为钎料），经加热熔化后，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，实现连接的焊接方法。

较之熔焊，钎焊时母材不熔化，仅钎料熔化；

较之压焊，钎焊时不对焊件施加压力。

钎焊形成的焊缝称为钎缝。

钎焊所用的填充金属称为钎料。

钎焊过程： 表面清洗好的工件以搭接型式装配在一起，把钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间。当工件与钎料被加热到稍高于钎料熔点温度后，钎料熔化（工件未熔化），并借助毛细管作用被吸入和充满固态工件间隙之间，液态钎料与工件金属相互扩散溶解，冷疑后即形成钎焊接头。

1.2 焊接材料

1.2.1 钎料：即钎焊时用做填充金属的材料。

1.2.1.1 对钎料的基本要求：

①低于工件金属的熔点；

②有足够的浸润性（钎料流入间隙的性能）；

③有与工件金属适当的溶解和扩散能力；

④焊接接头应具有一定的机械性能和物理、化学性能。

1.2.1.2 分类

根据熔点不同，钎料分为软钎料和硬钎料

①软钎料：即熔点低于450℃的钎料，有锡铅基、铅基（T<150℃，一般用于钎焊铜及铜合金，耐热性好，但耐蚀性较差）、镉基（是软钎料中耐热性最好的一种，T=250℃）等合金。

软钎料主要用于焊接受力不大和工作温度较低的工件，如各种电器导线的连接及仪器、仪表元件的钎焊（主要用于电子线路的焊接）

常用的软钎料有：锡铅钎料（应用最广、具有良好的工艺性和导电性，T<100℃）、镉银钎料、铅银钎料和锌银钎料等。

软钎焊：指使用软钎料进行的钎焊。钎焊接头强度低（小于70Mpa）。

②硬钎料：即熔点高于450℃的钎料，有铝基、铜基、银基、镍基等合金。

硬钎料主要用于焊接受力较大、工作温度较高的工件，如：自行车架、硬质合金刀具、钻探钻头等（主要用于机械零、部件的焊接）

常用的硬钎料有：铜基钎料、银基钎料（应用最广的一类硬钎料，具有良好的力学性能、导电导热性、耐蚀性。广泛用于钎焊低碳钢、结构钢、不锈钢、铜以及铜合金等）、铝基钎料（主要用于钎焊铝及铝合金）和镍基钎料（主要用于航空航天部门）等。

硬钎焊：指使用硬钎料进行的钎焊。钎焊接头强度较高（大于200Mpa）。

1.2.1.3 钎料的编号

国标：B（表钎料代号（Braze））+化学元素符号（表钎料的基本组元）+数字（表基本组元的质量分数（%））+元素符合（表钎料的其它组元，按含量多少排序，不标含量（最多不超过6个））----其它特性标记（表钎料的某些特性，如“V”表示真空级钎料，“R”表示即可作钎料，又可作气焊丝的铜锌含量）。

如：B（钎料代号）Ag72Cu（银基钎料WAg=72%，并含有铜元素）---V（真空级钎料）

部标：

（1）冶金部部标：

“H1（表示钎料）+元素符号（表钎料基础组元）+元素符号（表钎料主要组元）+数字（表除基础组元外的主要组元的含量）---数字（表钎料中除基本、主要组元之外的其它组元的含量）”

如H1SnPb10枣表示锡铅钎料 Wpb=10%

H1AlCu26-4枣表铝基三元合金钎料Wcu=26%，其它合金元素为4%

（2）机械部部标

“HL（表钎料）+数字（表示钎料的化学组成类型→‘1’表示铜锌合金；‘2’表示铜磷合金；‘3’表银合金；‘4’表铝合金；‘5’表锌合金；‘6’表锡铅合金；‘7’表镍基合金）+数字+数字（表示同一类型钎料中的不同牌号）”

如HL605——表第5号锡铅钎料。

1.2.2 钎焊焊剂

钎剂：即钎焊时使用的熔剂。

1.2.2.1 钎剂的作用：

（1）清除母材和钎料表面的氧化物及其它杂质

（2）以液态薄膜的形式覆盖在工件金属和钎料的表面上，隔离空气起保护作用——保护钎料及焊件不被氧化。

（3）改善液态钎料对工件金属的浸润性，增大钎料的填充能力。

1.2.2.2 分类：

钎剂通常分为软钎剂、硬钎剂和铝、镁、钛用钎剂三大类。

（1）软钎剂

按其成分可分为无机软钎剂（具有很高的化学活性，去除氧化物的能力很强。能显著地促进液态钎料对母材的润湿。组分为无机酸和无机盐。一般的黑色金属和有色金属，包括不锈钢、耐热钢和镍铬合金等都可使用，但它残渣有腐蚀性，焊后必须清除干净）和有机软钎剂两类。

按其残渣对钎焊接头的腐蚀作用可分为腐蚀性、弱腐蚀性和无腐蚀性三类，其中无机软钎剂均系腐蚀性钎剂；有机软钎剂属于后两类。

常用的软钎剂有磷酸水溶液（只限于300℃以下使用，是钎焊含Cr不锈钢或锰青铜的适宜钎剂）、氯化锌水溶液和松香（只能用于300℃以下钎焊表面氧化不严重的金、银、铜等金属）等。

（2）硬钎剂：

常用的硬钎剂有硼砂、硼酸（活性温度高，均在800℃以上，只能配合铜基钎料使用，去氧化物能力差，不能去除Cr、Si、Al、Ti等的氧化物）、KBF4（氟硼酸钾，熔点低，去氧化能力强，是熔点低于750℃银基钎料的适宜钎剂）等。

1.3 接头形式

钎焊接头承载能力与接合面大小有关。因此，钎焊接头一般用搭接接头或套接接头。如图6-3-17所示：

图6-3-17 钎焊接头举例

设计钎焊接头时，应考虑钎焊件的装配定位和钎料的安置等。装配时，装配间隙要均匀、平整和适当。间隙太小，会影响钎料的渗入与润湿，达不到全部焊合；间隙太大，则浪费钎料，且会降低钎焊接头强度。一般钎焊接头间隙取为0.05～0.2mm。

1.4 加热方式：

钎焊的加热方式有烙铁加热、火焰加热、电阻加热、感应加热、浸渍加热和炉中加热等。

烙铁加热温度较低，一般只适于软钎焊。

浸渍加热类型有盐浴加热和金属浴加热，本身即提供钎剂或钎料，加热快，接头洁净。

炉中加热：气氛、炉温可控，加热均匀、焊件变形小。

浸渍加热和炉中加热均可用于同时焊多件或多条钎缝，特适合于焊接形状复杂且多钎缝的零件。

1.5 钎焊的特点及应用

特点：

（1）钎焊加热温度较低，接头光滑平整，组织和机械性能变化小，变形小，工件尺寸精确。

（2）可焊异种金属，也可焊异种材料，且对工件厚度差无严格限制。

（3）有些钎焊方法可同时焊多焊件、多接头，生产率很高。

（4）钎焊设备简单，生产投资费用少。

（5）接头强度低，耐热性差，且焊前清整要求严格，钎料价格较贵。

应用：

钎焊不适于一般钢结构和重载、动载机件的焊接。主要用于制造精密仪表、电气零部件、异种金属构件以及复杂薄板结构，如夹层构件、蜂窝结构等，也常用于钎焊各类异线与硬质合金刀具。

钎焊时，对被钎接工件接触表面经清洗后，以搭接形式进行装配，把钎料放在接合间隙附近或直接放入接合间隙中。当工件与钎料一起加热到稍高于钎料的熔化温度后，钎料将熔化并浸润焊件表面。液态钎料借助毛细管作用，将沿接缝流动铺展。于是被钎接金属和钎料间进行相互溶解，相互渗透，形成合金层，冷凝后即形成钎接接头。

钎焊的特点是接头表面光洁，气密性好，形状和尺寸稳定，焊件的组织和性能变化不大，可连接相同的或不相同的金属及部分非金属。钎焊时，还可用对工件整体加热，一次焊完很多条焊缝，提高了生产率。但钎焊接头的强度较低，多用搭接接头，靠通过增加搭接长度来提高接头强度；另外，钎焊前的准备工作要求较高。

目前，钎焊在机械、电机、仪表、无线电等部门都得到了广泛的应用。

钎焊的特点是钎料熔化而焊件不熔化。为了使钎接部分连接牢固，增强钎料的附着作用，钎焊时要用钎剂，以便清除钎料和焊件表面的氧化物。

硬钎料（如铜基、银基、铝基、镍基等），具有较高的强度，可以连接承受载荷的零件，应用比较广泛，如硬质合金刀具、自行车车架。

较钎料（如锡、铅、铋等），焊接强度低，主要用于焊接不承受载荷但要求密封性好的焊件，如容器、仪表元件等。

钎焊主要在机械、电机、仪表、无线电等制造业中得到广泛应用。

钎焊的特点及应用

钎焊用熔点低于母材的合金作钎料，加热时钎料熔化，并靠润湿作用和毛细作用填满并保持在接头间隙内，而母材处于固态，依靠液态钎料和固态母材间的相互扩散形成钎焊接头。钎焊对母材的物理化学性能影响小，焊接应力和变形较小，可焊接性能差别较大的异种金属，能同时完成多条焊缝，接头外表美观整齐，设备简单，生产投资小。但钎焊接头的强度较低，耐热能力差。

应用：硬质合金刀具、钻探钻头、自行车车架、换热器、导管及各类容器等；在微波波导、电子管和电子真空器件的制造中，钎焊甚至是唯一可能的连接方法。

钎料和钎剂

为了使钎接部分连接牢固，增强钎料的附着作用，钎焊时要用钎剂。它的作用是清除钎料和母材表面的氧化物，保护焊件和液态钎料在钎焊过程中免于氧化，改善液态钎料对焊件的润湿性。

常用的钎料一般有两类。一类是硬钎料，熔点在450℃以上，常用的钎料有铜基、银基、铝基、镍基等合金。钎剂常用硼砂、硼酸、氯化物、氟化物等。硬钎焊的加热源有焊炬火焰、电阻电热、感应加热、盐浴加热及炉内加热等。钎接接头强度较高，适于钎焊受力较大或工作温度较高的工件，如硬质合金刀具、自行车车架等，通常把这类钎焊称为硬钎焊；另一类是软钎料，熔点在450℃以下，应用最广泛的软钎料是锡基合金，多数软钎料适合的焊接温度为200-400℃，钎剂为松香、松香酒精溶液、氯化锌溶液，加热方法常用烙铁加热。钎接接头强度较低，适于钎接受力不大或工作温度较低的工件，如容器、仪表元件等，通常把这类钎焊称为软钎焊。

钎料是形成钎焊接头的填充金属，钎焊接头的质量在很大程度上取决钎料。钎料应该具有合适的熔点、良好的润湿性和填缝能力，能与母材相互扩散，还应具有一定的力学性能和物理化学性能，以满足接头的使用性能要求。

钎焊常用的工艺方法

钎焊常用的工艺方法较多，主要是按使用的设备和工作原理区分的。如按热源区分则有红外、电子束、激光、等离子、辉光放电钎焊等；按工作过程分有接触反应钎焊和扩散钎焊等。接触反应钎焊是利用钎料与母材反应生成液相填充接头间隙。扩散钎焊是增加保温扩散时间，使焊缝与母材充分均匀化，从而获得与母材性能相同的接头。几乎所有的加热热源都可以用作钎焊热源，并依此将钎焊分类：

烙铁钎焊 用于细小简单或很薄零件的软钎焊。

波峰钎焊 用于大批量印刷电路板和电子元件的组装焊接。施焊时,250℃左右的熔融焊锡在泵的压力下通过窄缝形成波峰，工件经过波峰实现焊接。这种方法生产率高，可在流水线上实现自动化生产。

火焰钎焊 用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接。火焰钎焊设备简单、操作方便，根据工件形状可用多火焰同时加热焊接。这种方法适用于自行车架、铝水壶嘴等中、小件的焊接。

浸沾钎焊 将工件部分或整体浸入覆盖有钎剂的钎料浴槽或只有熔盐的盐浴槽中加热焊接。这种方法加热均匀、迅速、温度控制较为准确，适合于大批量生产和大型构件的焊接。盐浴槽中的盐多由钎剂组成。焊后工件上常残存大量的钎剂，清洗工作量大。

感应钎焊 利用高频、中频或工频感应电流作为热源的焊接方法。高频加热适合于焊接薄壁管件。用同轴电缆和分合式感应圈可在远离电源的现场进行钎焊，特别适用于某些大型构件，如火箭上需要拆卸的管道接头的焊接。

炉中钎焊 将装配好钎料的工件放在炉中进行加热焊接，常需要加钎剂，也可用还原性气体或惰性气体保护，加热比较均匀。大批量生产时可用连续式炉。

真空钎焊 工件加热在真空室内进行，主要用于要求质量高的产品和易氧化材料的焊接。

钎焊接头

如图3-31所示，钎焊一般用板料搭接和套管嵌接的形式。这样可以通过增加焊件之间的结合面，来弥补钎料强度的不足，保证接头的承载能力。这种接头形式还便于控制接头的间隙，适当的间隙可以使钎料在接头中均匀分布，达到最佳的钎焊效果。钎焊接头的间隙范围一般是0.05～0.2mm。

钎焊接头的承载能力与接头连接面大小有关。因此，钎焊一般用搭接接头和套件镶接，以弥补钎焊强度的不足。

钎焊的分类

钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料，加热后，钎料熔化，焊件不熔化，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，将焊件牢固的连接在一起。

根据钎料熔点的不同，将钎焊分为软钎焊和硬钎焊。

（1）软钎焊：软钎焊的钎料熔点低于450°C，接头强度较低(小于70 MPa)。

软钎焊 多用于电子和食品工业中导电、气密和水密器件的焊接。以锡铅合金作为钎料的锡焊最为常用。软钎料一般需要用钎剂,以清除氧化膜,改善钎料的润湿性能。钎剂种类很多，电子工业中多用松香酒精溶液软钎焊。这种钎剂焊后的残渣对工件无腐蚀作用，称为无腐蚀性钎剂。焊接铜、铁等材料时用的钎剂，由氯化锌、氯化铵和凡士林等组成。焊铝时需要用氟化物和氟硼酸盐作为钎剂，还有用盐酸加氯化锌等作为钎剂的。这些钎剂焊后的残渣有腐蚀作用，称为腐蚀性钎剂，焊后必须清洗干净。

（2）硬钎焊：硬钎焊的钎料熔点高于450°C，接头强度较高(大于200 MPa)。

硬钎焊 接头强度高，有的可在高温下工作。硬钎焊的钎料种类繁多，以铝、银、铜、锰和镍为基的钎料应用最广。铝基钎料常用于铝制品钎焊。银基、铜基钎料常用于铜、铁零件的钎焊。锰基和镍基钎料多用来焊接在高温下工作的不锈钢、耐热钢和高温合金等零件。焊接铍、钛、锆等难熔金属、石墨和陶瓷等材料则常用钯基、锆基和钛基等钎料。选用钎料时要考虑母材的特点和对接头性能的要求。硬钎焊钎剂通常由碱金属和重金属的氯化物和氟化物，或硼砂、硼酸、氟硼酸盐等组成，可制成粉状、糊状和液状。在有些钎料中还加入锂、硼和磷，以增强其去除氧化膜和润湿的能力。焊后钎剂残渣用温水、柠檬酸或草酸清洗干净。

注意：母材的接触面应很干净，因此要用钎剂。钎剂的作用是去除母材和钎料表面的氧化物和油污杂质，保护钎料和母材接触面不被氧化，增加钎料的润湿性和毛细流动性。钎剂的熔点应低于钎料，钎剂残渣对母材和接头的腐蚀性应较小。软钎焊常用的钎剂是松香或氯化锌溶液，硬钎焊常用的钎剂是硼砂、硼酸和碱性氟化物的混合物。

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数控加工刀具选购时的注意事项有哪些？

数控刀具是机械制造中用于切削加工的工具，在选择刀具需要考虑多种因素的影响，如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等，必须根据具体情况合理选择。数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。下面简单介绍下数控加工刀具选购时的注意事项：

一、数控加工常用刀具的种类

（1）数控刀具根据刀具结构可分为：①整体式；②镶嵌式。

（2）根据制造刀具所用的材料可分为：①高速钢刀具；②硬质合金刀具；③金刚石刀具；④陶瓷刀具等。

（3）从切削工艺上可分为：①铣削刀具；②钻削刀具；③镗削刀具；④车削刀具等。

二、数控刀具应具备的性能

（1）高硬度刀具材料的硬度应高于工件的硬度；

（2）足够的韧性承受切削力、振动和冲击；

（3）高耐磨性耐磨性是材料抵抗磨损的能力；

（4）高耐热性刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力；

（5）良好的化学稳定性，不会在加工过程中与切削油以及工件发生化学反应。

三、数控加工刀具的选择

刀具的选择应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。

（1）平面轮廓的加工，常用立铣刀；

（2）铣削平面时，应选镶硬质合金刀片面铣刀；

（3）加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的铣刀；

（4）对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和梯形铣刀等。

四、刀具的切削排序问题

在数控加工中由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用时间较长，因此必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：①尽量减少刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位；③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；④先面后孔；⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。

五、数控加工切削用量的确定

合理选择切削用量的原则是：粗加工时一般以提高生产率为主；半精加工和精加工时应在保证加工质量的前提下兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床性能、切削用量手册，并结合经验面定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者相互适应，以形成最佳切削用量。

以上就是数控刀具的选用方法，编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则，从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点。

什么是立方氮化硼刀具

立方氮化硼(CBN)是纯人工合成材料，是继人造金刚石之后，美国GE公司于1957年首先宣布利用高温超高压装置合成的另一种新型超硬材料。聚晶立方氮化硼(PCBN)是由CBN微粉与少量结合剂烧结而成的多晶体，PCBN自13年研制成功以来，经过众多材料专家及刀具专家的努力，PCBN材料及其刀具已完全进入实用阶段，在工业发达国家PCBN刀具已应用于汽车、重型机械等机械加工行业，据资料介绍1995年全世界PCBN刀具的销售额达1.35亿美元，而我国由于对CBN材料及其应用技术的研究不够，PCBN刀具的年产量仅数百万元人民币，年消耗也仅千万元左右，且绝大部分PCBN刀坯或刀具是从国外进口

、PCBN材料的性能

1. CBN的主要特性

氮化硼有多种同分异构体。CBN是氮化硼的致密相，具有很高的硬度，其Knoop硬度47000N/mm2,，仅次于金刚石。同时，CBN具有良好的热导性，其热导率是硬质合金的13倍、铜的3倍。另外，CBN还具有远优于金刚石的热稳定性和化学稳定性，可耐1300～1500℃的高温，并且与Fe族元素有很大的化学惰性。可见CBN是制作切削黑色金属的理想刀具材料。

2. PCBN的特性

由于受CBN本身特性及其制造技术的限制，生产直接用于切削刀具的大颗粒CBN单晶目前仍很困难。为此，通过结合剂使CBN烧结而成的PCBN多晶材料得到较快发展，其尺寸大小基本不受限制。PCBN组织中各微小晶粒呈无序排序，硬度均匀、没有方向性，具有一致的耐磨性和抗冲击性，克服了单晶CBN易解理和各向异性等不足。

PCBN属CBN的聚集体，除具有CBN的特点外，PCBN还与CBN的含量、粒径大小及结合剂的种类等因素有关。CBN含量主要影响PCBN的硬度和热导率，含量高，PCBN的硬度和热导率就高。CBN粒径大小是影响PCBN韧性的重要因素，粒径越大，其抗破损性就越弱，用此制作的刀具切削刃锋利性就差。PCBN中的结合剂主要有以Co、Ni为代表的金属型，以TiC、TiN、Al2O3为主的陶瓷型和金属陶瓷混合型。金属材料作结合剂时，PCBN有较好的韧性和导电性；陶瓷材料作结合剂，则有较优的热稳定性。PCBN除具有以上优良的性能外，为进一步提高其强度，目前各PCBN制造商多将0.5mm左右的PCBN层直接烧结或焊接在硬质合金基体上，使之形成一个复合整体(也称PCBN复合片)。这样PCBN材料的高硬度、高热稳定性和高化学稳定性与硬质合金基体的强度优、可焊性好等一起，使PCBN刀具不仅可切削各种硬度的工件，而且也易于生产制造