硬質合金的釬焊的注意事項

本文主要介紹硬質合金的釬焊的注意事項。

首先，需要了解的一個專業術語，材料的線膨脹系數（Expansion Coefficients）

，這個術語通俗的講就是熱脹冷縮。線膨脹系數指的是材料在受熱時尺寸變大與溫

度的關系，舉個例子。
普通的鋼材其線膨脹系數一般為：11-14 μm/m.K （取中間值12 μm/m.K）
硬質合金的線膨脹系數為：5-7 μm/m.K （取中間值6 μm/m.K）
假設從室溫20℃加熱到720℃時， 那么1米的鋼材和硬質合金分別增長多少？
計算如下：
（720-20）*12=8400μm=8.4mm
（720-20）*6=4200μm=4.2mm
鋼材的加熱后的增加長度是硬質合金的兩倍，同樣，如果溫度從720℃降低到20℃

時，鋼材的收縮量也將是硬質合金的兩倍。這種線膨脹的差異會造成這兩種材料在

釬焊后形成很強的內應力，特別是當硬質合金尺寸比較大時，如硬質合金的面積大

于100mm2,，很有可能造成釬焊后的硬質合金直接開裂。
下圖是分析硬質合金與鋼材的釬焊過程。

Y軸是溫度，X軸是時間。

 
當工件從釬焊溫度冷卻到室溫時，在硬質合金處開裂。采用有限元分析，冷卻后的

硬質合金其應力分布圖如下：顏色越深、則表示應力越大越集中，硬質合金的端部

是應力最集中的地方。
實際的生產中，開裂可能會集中在接近于焊縫，這是因為在實際生產中，感應加熱

線圈的位置在焊縫處，所以此處的溫度好高，受到溫度的影響也是好大。溫度急劇

下降時，可能會造成焊縫處直接開裂。
為了減少\消除這種內應力，可以采用在焊縫處添加補償片的措施，補償片一般采
用銅片或者鎳片。
為了方便實際的生產，在補償片的兩面軋制上釬料層，制作成“三明治”復合釬料

，有利于自動化的生產，BrazeTec 49/Cu系列產品就是在此條件下研發的產品。該

產品中間的補償片采用的是銅片，在銅片兩端軋制上銀基釬料（BAg49CuZnNiMn）

，產品的金相示意圖如下：

 

采用帶有補償片的釬料釬焊硬質合金的過程示意圖如下，

 
有限元分析的釬焊后的應力分布圖下所示，發現在硬質合金上其應力分布要均勻很

多，實際的生產中也佐證了這一觀點，硬質合金開裂的現象大幅度的降低，特別是

釬焊大面積的硬質合金，保證了接頭的強度。