टूल स्टील और सीमेंटेड कार्बाइड का ब्रेज़िंग

1. ब्रेज़िंग सामग्री

(1) ब्रेज़िंग टूल स्टील्स और सीमेंटेड कार्बाइड्स में आमतौर पर शुद्ध तांबा, तांबा, जस्ता और चांदी, तांबा, ब्रेज़िंग फिलर धातुओं का उपयोग किया जाता है। शुद्ध तांबे में सभी प्रकार के सीमेंटेड कार्बाइड्स के लिए अच्छी गीलापन क्षमता होती है, लेकिन हाइड्रोजन के अपचायक वातावरण में ब्रेज़िंग करके सबसे अच्छा प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है। साथ ही, उच्च ब्रेज़िंग तापमान के कारण, जोड़ पर तनाव अधिक होता है, जिससे दरार की प्रवृत्ति बढ़ जाती है। शुद्ध तांबे से ब्रेज़ किए गए जोड़ की कतरनी शक्ति लगभग 150MPa होती है, और जोड़ की प्लास्टिसिटी भी अधिक होती है, लेकिन यह उच्च तापमान वाले काम के लिए उपयुक्त नहीं है।

तांबा-जस्ता भराव धातु, उपकरण स्टील और सीमेंटेड कार्बाइड को टांकने के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली भराव धातु है। सोल्डर की गीलापन क्षमता और जोड़ की मजबूती बढ़ाने के लिए, Mn, Ni, Fe और अन्य मिश्र धातु तत्वों को अक्सर सोल्डर में मिलाया जाता है। उदाहरण के लिए, b-cu58znmn में 4% w (MN) मिलाया जाता है ताकि सीमेंटेड कार्बाइड ब्रेज़्ड जोड़ों की कतरनी शक्ति कमरे के तापमान पर 300 ~ 320MPa तक पहुँच जाए; यह 320 डिग्री सेल्सियस पर भी 220 ~ 240mpa बनाए रख सकता है। b-cu58znmn के आधार पर थोड़ी मात्रा में CO मिलाने से ब्रेज़्ड जोड़ की कतरनी शक्ति 350Mpa तक पहुँच सकती है, और इसमें उच्च प्रभाव कठोरता और थकान शक्ति होती है, जिससे काटने वाले औजारों और रॉक ड्रिलिंग औजारों के सेवा जीवन में उल्लेखनीय सुधार होता है।

सिल्वर कॉपर ब्रेज़िंग फिलर धातु का कम गलनांक और ब्रेज़्ड जोड़ का कम तापीय प्रतिबल, ब्रेज़िंग के दौरान सीमेंटेड कार्बाइड की दरार पड़ने की प्रवृत्ति को कम करने में सहायक होते हैं। सोल्डर की गीलापन क्षमता में सुधार और जोड़ की मजबूती व कार्य तापमान में सुधार के लिए, Mn, Ni और अन्य मिश्रधातु तत्वों को अक्सर सोल्डर में मिलाया जाता है। उदाहरण के लिए, b-ag50cuzncdni सोल्डर में सीमेंटेड कार्बाइड के लिए उत्कृष्ट गीलापन क्षमता होती है, और ब्रेज़्ड जोड़ में अच्छे व्यापक गुण होते हैं।

उपरोक्त तीन प्रकार के ब्रेज़िंग फिलर धातुओं के अलावा, Mn आधारित और Ni आधारित ब्रेज़िंग फिलर धातुएँ, जैसे b-mn50nicucrco और b-ni75crsib, 500 ℃ से ऊपर सीमेंटेड कार्बाइड के काम करने और उच्च संयुक्त शक्ति की आवश्यकता के लिए चुने जा सकते हैं। उच्च गति वाले स्टील के ब्रेज़िंग के लिए, शमन तापमान से मेल खाते ब्रेज़िंग तापमान के साथ विशेष ब्रेज़िंग फिलर धातु का चयन किया जाना चाहिए। इस फिलर धातु को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: एक है फेरोमैंगनीज प्रकार की फिलर धातु, जो मुख्य रूप से फेरोमैंगनीज और बोरेक्स से बनी होती है। ब्रेज़्ड जोड़ की कतरनी ताकत आम तौर पर लगभग 100MPa होती है, लेकिन जोड़ में दरारें पड़ने का खतरा होता है; Ni, Fe, Mn और Si युक्त एक अन्य प्रकार के विशेष तांबे के मिश्र धातु से ब्रेज़्ड जोड़ों में दरारें पैदा करना आसान नहीं होता

(2) ब्रेज़िंग फ्लक्स और शील्डिंग गैस ब्रेज़िंग फ्लक्स का चयन वेल्ड की जाने वाली आधार धातु और भराव धातु के अनुरूप होना चाहिए। टूल स्टील और सीमेंटेड कार्बाइड को ब्रेज़ करते समय, मुख्य रूप से बोरेक्स और बोरिक एसिड का उपयोग किया जाता है, और कुछ फ्लोराइड (KF, NaF, CaF2, आदि) मिलाए जाते हैं। कॉपर जिंक सोल्डर के लिए Fb301, fb302 और fb105 फ्लक्स का उपयोग किया जाता है, और सिल्वर कॉपर सोल्डर के लिए fb101 ~ fb104 फ्लक्स का उपयोग किया जाता है। बोरेक्स फ्लक्स का उपयोग मुख्य रूप से तब किया जाता है जब उच्च गति वाले स्टील को ब्रेज़ करने के लिए विशेष ब्रेज़िंग भराव धातु का उपयोग किया जाता है।

ब्रेज़िंग हीटिंग के दौरान टूल स्टील के ऑक्सीकरण को रोकने और ब्रेज़िंग के बाद सफाई से बचने के लिए, गैस शील्ड ब्रेज़िंग का उपयोग किया जा सकता है। सुरक्षात्मक गैस या तो अक्रिय गैस या कम करने वाली गैस हो सकती है, और गैस का ओस बिंदु -40 ℃ से कम होना चाहिए। सीमेंटेड कार्बाइड को हाइड्रोजन के संरक्षण में ब्रेज़ किया जा सकता है, और आवश्यक हाइड्रोजन का ओस बिंदु -59 ℃ से कम होना चाहिए।

2. ब्रेज़िंग तकनीक

ब्रेज़िंग से पहले टूल स्टील को साफ़ करना ज़रूरी है, और मशीनी सतह को बहुत ज़्यादा चिकना होने की ज़रूरत नहीं है ताकि सामग्री और ब्रेज़िंग फ्लक्स को गीला और फैलाया जा सके। सीमेंटेड कार्बाइड की सतह को ब्रेज़िंग से पहले सैंडब्लास्ट किया जाना चाहिए, या सिलिकॉन कार्बाइड या डायमंड ग्राइंडिंग व्हील से पॉलिश किया जाना चाहिए ताकि सतह पर मौजूद अतिरिक्त कार्बन को हटाया जा सके, ताकि ब्रेज़िंग के दौरान ब्रेज़िंग फिलर धातु द्वारा इसे गीला किया जा सके। टाइटेनियम कार्बाइड युक्त सीमेंटेड कार्बाइड को गीला करना मुश्किल होता है। कॉपर ऑक्साइड या निकल ऑक्साइड पेस्ट को इसकी सतह पर नए तरीके से लगाया जाता है और कम करने वाले वातावरण में बेक किया जाता है ताकि कॉपर या निकल सतह पर स्थानांतरित हो सके, जिससे मज़बूत सोल्डर की गीलापन क्षमता बढ़ जाती है।

कार्बन टूल स्टील की ब्रेज़िंग अधिमानतः शमन प्रक्रिया से पहले या उसके साथ ही की जानी चाहिए। यदि ब्रेज़िंग शमन प्रक्रिया से पहले की जाती है, तो प्रयुक्त फिलर धातु का सॉलिडस तापमान शमन तापमान सीमा से अधिक होना चाहिए, ताकि शमन तापमान पर पुनः गर्म करने पर भी वेल्डमेंट में बिना किसी खराबी के पर्याप्त उच्च शक्ति बनी रहे। जब ब्रेज़िंग और शमन को संयुक्त किया जाता है, तो शमन तापमान के करीब सॉलिडस तापमान वाली फिलर धातु का चयन किया जाना चाहिए।

मिश्र धातु उपकरण स्टील में घटकों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। उपयुक्त ब्रेज़िंग भराव धातु, ऊष्मा उपचार प्रक्रिया और ब्रेज़िंग और ऊष्मा उपचार प्रक्रिया के संयोजन की तकनीक को विशिष्ट स्टील प्रकार के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए, ताकि अच्छा संयुक्त प्रदर्शन प्राप्त किया जा सके।

उच्च गति वाले स्टील का शमन तापमान आमतौर पर सिल्वर कॉपर और कॉपर जिंक सोल्डर के गलनांक से अधिक होता है, इसलिए ब्रेज़िंग से पहले शमन करना और द्वितीयक टेम्परिंग के दौरान या बाद में ब्रेज़ करना आवश्यक है। यदि ब्रेज़िंग के बाद शमन आवश्यक हो, तो केवल उपर्युक्त विशेष ब्रेज़िंग फिलर धातु का उपयोग ब्रेज़िंग के लिए किया जा सकता है। उच्च गति वाले स्टील काटने वाले औजारों को ब्रेज़ करते समय, कोक भट्टी का उपयोग करना उचित होता है। जब ब्रेज़िंग फिलर धातु पिघल जाए, तो काटने वाले औजार को तुरंत बाहर निकालें और उस पर दबाव डालें, अतिरिक्त ब्रेज़िंग फिलर धातु को बाहर निकालें, फिर तेल शमन करें, और फिर इसे 550 ~ 570 ℃ पर टेम्पर करें।

स्टील टूल बार के साथ सीमेंटेड कार्बाइड ब्लेड को ब्रेज़ करते समय, ब्रेज़िंग गैप को बढ़ाने और ब्रेज़िंग गैप में प्लास्टिक क्षतिपूर्ति गैसकेट लगाने की विधि को अपनाया जाना चाहिए, और ब्रेज़िंग तनाव को कम करने, दरारें रोकने और सीमेंटेड कार्बाइड टूल असेंबली के सेवा जीवन को लम्बा करने के लिए वेल्डिंग के बाद धीमी गति से ठंडा किया जाना चाहिए।

फाइबर वेल्डिंग के बाद, वेल्डमेंट पर बचे हुए फ्लक्स अवशेषों को गर्म पानी या सामान्य स्लैग रिमूवल मिश्रण से धोया जाना चाहिए, और फिर बेस टूल रॉड पर ऑक्साइड फिल्म को हटाने के लिए उपयुक्त पिकलिंग घोल से पिकलिंग की जानी चाहिए। हालाँकि, ब्रेज़िंग जॉइंट धातु के क्षरण को रोकने के लिए नाइट्रिक एसिड घोल का उपयोग न करने का ध्यान रखें।