【doc】“特硬车刀”焊接时产生裂纹的原因浅析

【doc】“特硬车刀”焊接时产生裂纹的原因浅析 “特硬车刀”焊接时产生裂纹的原因浅析 92 “特硬车刀”焊接时产生裂纹的原因浅析 冯泉明 杭州汽轮股份有限公司 我厂在加工转子时经常要使用刀片材料牌号为 YH1,?{2的硬质合金车刀,由于刀片硬度达93. 3HRC,因此这种车刀在我厂被称为特硬车刀.特硬 车刀在使用过程中不易磨损,使得产品加工质量稳 定.然而这种刀片的焊接性能很差,在车刀的制造 过程中经常会出现刀片碎裂的情况,一般制造一批 车刀的成品率只有40%,有时则更低.针对这种情 况,我们对该牌号刀片的焊接进行了质量跟踪,希望 能找出解决方法.根据长期观察跟踪的结果显示, 造成刀片断裂的因素很多,其中有焊接时造成的,有 刀体形状造成的,也有在磨制过程中造成的.下面 对刀片焊接时由热应力作用导致断裂的机理进行分 析,以寻求最佳的焊接. 硬质合金刀片与刀杆的热膨胀系数相差较大, 而硬质合金的导热性能也较刀体材料相差很大.单 就刀片而言,若在焊接时加热过快,会造成表面温度 很快上升,而内层的硬质合金材料由于导热性能的 关系并未与表面温度同步上升,所以在硬质合金刀 片内部与表面间产生了一个温度梯度,各温度层上 的热膨胀量不相同,这样就会产生很大的内应力区; 当这个应力大到一定程度时就导致刀片沿着温差区 开裂.在焊接过程中,刀片受热后按上述情况发生 了变化,而刀体按自身材料特性发生热变形,当它们 达到焊接温度时,焊料熔化流入焊接表面,完成了焊 接的前半部分过程.然后,进入由高温冷却到常温 工具技术 的过程.这个过程中,刀片和刀体先按各自的材料 特性进行降温,当焊料凝固后情况发生改变:由于焊 料已经不能流动,限止了刀片和刀体的变形,在焊接 表面开始形成应力区,降温速度越快,这一区域产生 的应力就越大.当这个应力大于刀片承受能力时就 会使刀片崩裂. 另外,刀体材料和刀片材料各自的热膨胀系数 相差很大,在冷却过程中变形的程度也相差很大,因 此在刀片的焊接表面与刀片内部材料间产生了一个 剪切应力层,和表面的膨胀速度产生很大的差异,于 是在膨胀速度相异的分界面产生了一个剪切面,这 个面的内应力相当大. 综上所述,在加工硬质合金车刀的过程中,焊接 加热可造成刀片在热膨胀应力作用下的开裂,而当 车刀焊接后的冷却过程中也会出现类似情况,此时 刀片沿着焊接表面开裂.为了避免这种情况,焊接 时应先缓慢地加热刀体和刀片,当它们的温度接近 焊接温度时再加入焊料,完成焊接的加热和焊料的 填充工作.焊接时火焰应由下向上均匀加热,慢慢 预热进行焊接,焊接完成后应缓慢冷却并进行保温, 最好是在焊料凝结温度以下30.C左右保温1,3小 时,然后在300.C时保温2,3小时,最后随炉冷却 到常温. 作者:冯泉明,师,杭州汽轮股仿有限公司,310022 杭州市石桥路377号 今年中国最大电力缺口预计为250o万千瓦 国家发展和改革委员会主任马凯4月28日说,今年的 电力紧张状况会比去年有所缓解,但整体仍然偏紧,预计最 大电力缺口达250o万千瓦. 马凯在2005年电力需求侧管理暨迎峰度夏电视电话会 上说,今年拉闸限电的程度将有所减轻,但华东,南方和华北 三个地区的矛盾还会很突出.有效保证电力供应仍将是今 年经济运行中的重点和难点.虽然随着宏观调控取得成效, 固定资产投资特别是一些高耗能产业过快增长势头得到抑 制,但结构不合理,增长方式粗放的问题尚未根本 转变,电力需求增长仍很强劲.导致电力紧张的不利因素还 包括全国的发输电设备长时间,大负荷运行,带来安全生产 平稳运行的压力加大;江河来水,气候变化以及自然灾害等 存在不确定因素,影响水电出力;电煤持续紧张的状况尚未 得到缓解.今年国家将主要通过增加用电供给和加强需求 管理两个方面,确保电力安全顺利迎峰度夏. 国际电力设备商看重中国电力市场 面对我国近一两年内电力供应紧张的实际情况,多个国 际电力公司,国际电力设备供应商已经作好准备,在 2005年年中大举进入我国电力市场. 我国电力需求强劲.2003年,我国电力需求增长了 15.4%,是”十五”计划的3倍,据预测,到2020年,我国电力 装机容量将从目前的385GW增加到2400(;W;目前我国在建 的电厂有l44座.国际电力厂商认为,中国需要建设更多的 电厂满足电力需求,市场潜在商机无可限量.他们预计, 2003年到2005年,全球电力设备定单32%将来自中国. 目前,中国政府允许外商以BOT方式在华建电厂,但不 会全面对外开放,国内发电,输配电企业可以对外进行大宗 采购.