Поверхности пластин из спеченных твердых сплавов не должны иметь дефектных мест темно-серого и черного цвета, состоящих из карбидов и графита. Очистку пластин перед пайкой проводят шлифованием или галтовкой в различных абразивных средах. При очистке пластин в галтовочных барабанах используют чугунную стружку с добавкой (20…30%) мелкой абразивной крошки. Барабан заполняют на 2/3 объема смесью, состоящей по массе из твердосплавных пластин и стружки
Для хорошего прилегания твердосплавных пластин опорные поверхности корпуса должны быть плоскими. Отклонение от плоскостности не должно быть более ±0,05 мм. Шероховатость этих поверхностей должна характеризоваться показателем Rn не более 20 мкм. Стандартные пластины многих типов имеют фаски для плотного прилегания пластин к опорной поверхности паза. Если фаски нет, то ее необходимо выполнить. При пайке в открытый паз величина зазора между пластиной и пазом корпуса должна быть 0,05… 0,15 мм. Подготовленные к пайке пластины и корпуса инструмента обезжиривают промывкой в 5… 10%-ном растворе каустической соды с последующей сушкой или в растворителях.
При пайке с нагревом ТВЧ большое значение имеет правильный выбор формы и размеров индуктора. Конструкция индуктора должна обеспечивать равномерный нагрев зоны пайки корпуса и исключать перегрев
Нагрев зоны пайки следует вести за счет теплопередачи от корпуса инструмента к пластине. Скорость нагрева пластин твердого сплава группы ВК не должна превышать 50… 100 °С/с. Такая скорость нагрева обычно обеспечивается при зазоре 8… 15 мм между индуктором и на¬греваемым инструментом. Уменьшение величины зазора ведет к интенсификации процесса и опасности перегрева пластины.
При индукционной пайке сборку инструмента ведут непосредственно перед пайкой. После установки корпуса инструмента и выверки его положения Относительно индуктора на дно паза насыпают тонкий слой флюса, укладывают пластинку припоя (при использовании припоя в виде ленты или проволоки его вводят после прогрева зоны пайки), сверху снова посыпают тонким слоем флюса и укладывают пластину. Собранное таким образом соединение нагревают до температуры расплавления припоя.
Для равномерного нагрева ток в индукторе периодически включают н выключают или несколько изменяют положение инструмента относительно петли индуктора. Окончание нагрева определяют визуально по расплавлению припоя, смачиванию им твердого сплава и заполнению зазора. Для более надежного соединения пластину периодически передвигают с помощью медного стержня с изолированной ручкой вдоль паpа, a затем фиксируют в нем и прижимают к корпусу. Это способствует лучшему смачиванию припоем всех поверхностей соединения, удалению
ность выдержки припоя в расплавленном состоянии должна составлять 5… 10 с. После пайки инструмент вынимают из индуктора и охлаждают. Лучшие условия охлаждения достигаются тогда, когда инструмент помещают в нагретый до 150… 200°С песок или термошкаф.
Пайка твердосплавных пластин на корпуса дисковых пил или тонких фрез при нагреве сопротивлением на электроконтактных установках производится в следующей последовательности. На электроде-оправке устанавливают и фиксируют корпус пилы. Флюс используют в виде водной пасты, для чего его смешивают с дистиллированной водой до консистенции сметаны. Флюс-пасту наносят на опорные поверхности корпуса и пластины. Пластину укладывают па электрод-фиксатор. При использовании припоя в виде пластины его укладывают на твердосплавную пластину. Однако в большинстве случаев припой используют в виде узкой ленты или проволоки и вводят в зону пайки непосредственно после прогрева соединения.
Зуб пилы подводят к электроду-фиксатору и создают давление вручную, обеспечивая плотный контакт соединения электрод—фиксатор—пластина—зуб пилы. Включают ток и вводят в зону пайки припой. После расплавления припоя выдерживают при рабочей температуре зону пайки до заполнения припоем всех зазоров в течение не более 3…5 с. Ток выключают.
Для снятия остаточных напряжений после напайки каждой пластины паяное соединение нагревают вторично до температуры 500… 550°С (темно-вишневый цвет зуба пилы под пластиной) и выдерживают в течение 1 … 2 с. Как при индукционной, так и при электроконтактной пайке необходимо следить, чтобы цвета побежалости на зубьях не пере-ходили на диск и не образовывали замкнутую кольцевую зону. Наличие такой зоны приводит к деформации корпуса пилы и появлению трещин в межзубных впадинах.
Особенности пайки пластин из быстрорежущей стали. Быстрорежущая сталь Р6М5 — наиболее распространенная в настоящее время марка, используется для получении биметаллического инструмента. Во ВНИИинструмент разработана технология пайки пластин из этой марки стали на корпуса дереворежущих фрез. Особенность технологии заключается в том, что пластины в закаленном состоянии напаиваются на корпуса, т. е. перед пайкой они проходят полный цикл термообработки. Этот способ изготовления технологичен, обеспечивает получение необходимых режущих свойств инструмента и способствует повышению прочности паяных соединений в связи с отсутствием в сталях при пайке структурных превращений. Данный способ основан на применении низкотемпературного серебросодержащего припоя ПСр40, имеющего температуру плавления
590 610°С При кратковременном нагреве пластин из быстрорежущей стали до температуры 620 650°С она сохраняет свою теплостойкость, твердость и режущие свойства
Термическая обработка пластин из быстрорежущей стали, подлежащих пайке, должна производиться по следующим режимам закалка — предварительный нагрев до температуры 800-850°С, окончательный — при 1200 1230°С, охлаждающая среда — масло, расплав солей или щелочи, отпуск—нагрев до температуры 540 .560°С в расплаве солей, щелочи или воздушной среде, выдержка в течение 60 мин, число отпусков — 2. 3. Твердость пластин после термообработки ИКС 63… 65.
Подготовка корпуса инструмента и пластин из быстрорежущей стали аналогична пайке твердого сплава и включает очистку пластин после термообработки шлифованием, снятие фасок и заусенцев, обезжиривание. Пайка должна осуществляться на установках ТВЧ Форма и размеры пластин должны приближаться к готовому изделию с припусками 1 …
водительности пайки и исключения перегрева термически отработанной пластины целесообразно паз в корпусе инструмента с находящимися в нем припоем и флюсом предварительно равномерно прогреть без пластины до температуры 500.. 550°С, т. е. до расплавления флюса. Затем установить в паз пластину и путем включения и выключения тока а индукторе равномерно прогреть зону пайки до температуры расплавления и растекания припоя, равной 600 620°С. При этих условиях пластина прогреется большей частью за счет теплопередачи от корпуса инструмента В момент растекания припоя пластину передвинуть, установить в нужное положение и прижать. После выдержки припоя в расплавленном состоянии в течение 3 5 с выключить ток и удерживать пластину до затвердевания припоя Охлаждение инструмента производится на воздухе. После пайки не требуется дополнительных термических операций
Контроль качества паяных соединений. К основным дефектам пайки относятся трещины в пластинах, поры, включения шлака и флюса, непронай Трещины вдоль шва — следствие высоких касательных напряжений по длине паяного соединения и наблюдаются в пластинах средней и большой длины. Трещины могут быть вызваны высокой прочностью и низкой пластичностью припоев, малой толщиной паяного шва Поперечные трещины в пластинах твердого сплава — результат значительных изгибающих напряжений, возникающих при резком нагреве или охлаждении паяного соединения, недостаточной толщины опорной части корпуса инструмента и его деформацией при нагреве. Кроме того, причинами появления трещин могут служить качество твердосплавных пластин и условия их подготовки к пайке.
Непропай, поры, включения шлака и флюса могут возникнуть при зазорах между пластиной и пазом корпуса более 0,15 мм, недостаточных количествах припоя и флюса, применении припоев с плохой растекаемостью и флюсов с низкой активностью, большой выдержке и перегреве
Качество пайки контролируют после зачистки окалины, излишков припоя и флюса визуально с применением лупы 5 10-кратного увелитой галтели. Толщина слоя припоя должна быть равномерной и находиться в пределах 0,10… 0,15 мм. Нормативно-технической документацией на дереворежущий инструмент допускается разрыв слоя припоя не более 10 % длины паяного шва. Качество пайки пластин из быстрорежущей стали дополнительно контролируют путем измерения их твердости после напайки. Твердость пластин должна находиться в пределах HRCa=59… … 63.
Техника безопасности. При пайке дереворежущего инструмента особое внимание должно быть уделено обеспечению техники безопасности при эксплуатации оборудования и производстве паяльных работ.
Для предупреждения поражения электрическим током при эксплуатации оборудования для пайки необходимо соблюдать следующие основные правила подключения и переключения электрических цепей:
2. Все устройства для подключения и переключения электрических цепей должны быть защищены кожухами.
3. Проводить какие бы
горически запрещается.
7. Номинальная сила тока плавких предохранителей не должна превышать указанной в электрической схеме.
5. Персонал, обслуживающий высокочастотные установки и работающий на них, должен пройти курс технического обучения по их эксплуатации, технике безопасности, правилам противопожарной безопасности при работе па электроустановках.
6. Запрещается приступать к работе па установке при неисправном электрооборудовании, неисправных или отключенных блокировках, повреждении ограждений, обеспечивающих безопасность работы.
7. Пол рабочего места около установки должен быть покрыт резиновыми ковриками.
8. Помещение, где проводятся работы по пайке, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.
9. Пайку инструмента следует производить при наличии вытяжной вентиляции, расположенной непосредственно в зоне пайки.