关于摩擦焊后材料热处理的问题

cqwugang

请教各位朋友：我们接到一批高速钢摩擦对焊件的加工，高速钢部分为M2。焊接材料部分为40Cr，客户要求高速钢处理到62-64度，对于对焊件的热处理工艺，我们打算用盐炉分级处理，但是问题出在焊接材料40Cr上，虽然客户只要求40Cr做到38-42度，但是他们向我们提出，如果改用其它的材料，在保证材料用料成本不发生大的变化的情况下，哪一种材料能达到以下几方面要求：1、焊接的性能不低于40Cr，2、能处理到HRC50-53度，同时要求有较好的耐磨性和抗冲击性。有这方面经验的朋友请多多指教！谢谢

cqwugang

哦，对了，客户还要求我们用真空炉对高速钢焊接工件做热处理，我们回复他们说真空炉做的话，焊接的基体料会因为温度太高而出现晶粒粗大，造成基体料过脆，但还是想请教各位，你们有没有试过真空炉处理焊接高速钢的经验？

qibao9891

不用换料。
对焊刀具在高速钢加热临出炉的最后十几秒钟，把柄部没入盐浴快速加热，到时出炉淬油。然后分别做局部回火即可。
也可以在高速钢处理完毕后，单独对柄部进行高频淬火。

所以因为

在高速钢部分全部热处理结束后，进行柄部处理。柄部的硬度要求控制在35—45HRc范围。
对高速钢刀具比较熟悉，如有疑问可联系我。

cqwugang

刚才客户把要热处理的工件送来了，工件全长225MM，其中高速钢部份只有40MM，其中离焊缝只有5MM的处的40Cr基体料上有复杂的工艺孔和槽,客户要求用工装来保证工件高速钢部份浸入盐炉时的高度只有35MM（即不超过焊缝高度）还要要求基体料40Cr处理后没有麻点等腐蚀现像，我们先是考虑用工件浸盐以后再入高温炉处理，以防止工件腐蚀，但如果保证工件高速钢部份浸入盐炉时的高度只有35MM（即不超过焊缝高度）.觉得比较难，因为工装也会浸在盐里，下去就会变形，所以入盐工件高度不好控制，不知道各位朋友遇到过上述现像没有？如何处理，还有在工装的材质上，哪一种可以防止工装受高温影响变形。

所以因为

1.基体料40Cr处理后不会轻易产生麻点等腐蚀现像。
2.高速钢部份浸入盐炉时，超过焊缝高度一点没有关系，绝对放心。
3.不要考虑工装无变形的情况，在使用前做好工装整形工作既可。

cqwugang

超过焊缝高度热处理，那焊接部位容易出现环形裂纹。低于的话，刚质量控制容易得多

qibao9891

1.防麻点一般是先向下浸盐后，再提出工件至加热位置。这是操作中的一个习惯动作，没必要专门浸盐。
2.不够35mm不大要紧，但超过40mm，一定脆给你看。
3.高速钢在高温盐炉中的加热时间很短，最多几分钟，工装变形可以忽略。事先找个好点的工装即可。

所以因为

“高速钢部份浸入盐炉时，超过焊缝高度一点没有关系，绝对放心。”
这句话有理论和实践的依据，大家可以仔细想想。
高速钢我接触了三十年，还是有点发言权的。
欢迎大家对此进行讨论！

[ 本帖最后由 所以因为 于 2009-3-24 08:56 编辑 ]

qibao9891

三十年啦，当尊称前辈。
区区在下热处理瞎混二十载，不敢谈发言权，但亏是没少吃，这焊缝的也不例外。

热处理最能确定的结论就是-------不确定。一旦放松要求，就要面对所有想不到的可能，最终没有困难自己创造困难。

所以因为

在论坛上有关高速钢方面的交流比较少，有点“孤家寡人”的味道，遇到你和其他参加交流的会员，也是很荣幸啊。
不知你的工件从高温炉出来，是用什么方式冷却的，也许我们采用的工艺有所不同，在我们这里有关焊缝脆断的问题从未发生过。
欢迎继续讨论！

qibao9891

其实我也理解你的意思。
比如说刀头W6柄部对焊40Cr的对焊立铣刀，柄部要求硬度的，焊缝处和刀头直径差不多。这种刀头部的芯圆直径虽大，但刀刃很薄，通常加热时间50几秒即可保证使用性能。柄部因要求硬度且不在中温炉预热，也要在高温炉加热四五十秒（有的二三十秒不等）。所以这种刀从中温炉转过来，还没放稳就整体进去了，焊缝也在里面和刀头一起加热，也没事也很好用。只是焊缝和刀头两者有体积差，加热时间或许差不多，但最终获得的淬火温度不一样。


另外就是类似某些T形铣刀，刀头后面跟着一段细脖子，细脖子之后是锥柄，为了省料，焊缝就在细脖子和锥柄之间的过渡锥上。由于这段细脖子需要硬度，而且直径比较大，既需要加热，时间又比较长。而后面的焊缝直径比这段细脖子大不了多少。如果这种刀焊缝也没入盐浴加热，最终下来焊缝的温度就和刀头没有什么两样了。结果一磕就断。

现在的人不愿思考，又很会找借口。如果一旦松口，哪怕说的再明白，难保哪个木头脑袋不给你制造点困难出来，最终责任又全推给你。

冷却以预冷淬油为主，少部分分级。

[ 本帖最后由 qibao9891 于 2009-4-5 23:03 编辑 ]

所以因为

对你所说的高速钢刀具焊缝脆断的问题，我想你肯定遇到过许多次这样的问题，才会这样说的；而我们这里也确实是没有发生过这样的焊缝脆断问题，所以我才那样负责任的说的。
为什么我们的境况不同，我想肯定是有原因的。而且，我也想到了问题的症结在那里，这就是我在上帖问你“不知你的工件从高温炉出来，是用什么方式冷却的，也许我们采用的工艺有所不同……”的原因。
现在证实了这一点，我们高速钢工件出炉都是分级冷却，对高速钢来说600℃的温度，放置时间不长，是不影响冷却速度的；但对柄部材料45#或40Cr来讲（柄部焊缝处也浸入600℃的温度中），等于是在材料平衡组织状态下的冷却，这样组织不发生转变，热应力也非常小，所以说刀具焊缝脆断的问题从未发生过。
我是这样想的，你这里发生焊缝脆断的刀具应该都是在预冷淬油的情况下发生的，而用分级冷却的刀具应该不会发生焊缝脆断的问题的，不知你是否注意到这种现象没有？

ztljlljtk

这类结构的高速钢对焊件我处理得多了，而且用的是45钢刀柄，曾经出现一大批麻点腐蚀，不过还好给解决了。依我的经验，刀柄根本要不了那么高硬度，有30多HRC，装卡时表面不被破坏就够了

qibao9891

45钢刀锥柄我们这里从来不淬火，直接退火态。
选40Cr实际上就是为了同时加热淬油。
有些刀柄不淬火也不行。有一次扩孔钻淬火，前面带排屑槽的部分得有150左右，高速钢部分却只占20毫米左右。柄不淬火的话，手掰都能掰弯了。说到这里到想起来了，那批扩孔钻的对焊部分是60Si2Mn的。

至于分级和淬油的区别是不是导致焊缝脆的原因到真没考虑过。因为这里所有的对焊件都是淬油的。只有直径很小刀具是分级的，都是全高速钢的。几台回火炉都比较小，如果都分级的话，一会温度就冲到700了，非炸了不行。

cqwugang

各位看客，现在我们热处的的结果出来了，我们对高速钢一共用了三种不同的材料来对焊，一种是上面提到的40Cr，一种是45钢，一种是9CrSI。热处理后：40Cr作母料的，高速钢部份硬度合格，但是40C部份腐蚀、氧化现像严重，麻点最深达到了1.5MM，导致后续加工的磨量没有了，而且硬度只有35-41度之间，极不均匀而且达不到要求的45-48度，45钢作母料的，高速钢部份全部炸裂，9CrSI作母料的，9CrSI全部龟裂、开裂！！！
我们用的是不超过焊缝热处理。郁闷啊，批量报量128件

所以因为

告诉我你的电话号码，我会联系你的。

cqwugang

之前我在普通热处理栏里面发贴求助高速钢对焊件热处理相关问题，我们在操作时遇到很多难题，所以想在这里向各位请教解决方案，
高速钢摩擦对焊件，高速钢部分为M2。焊接材料部分为40Cr，客户要求高速钢处理到62-64度，对于对焊件的热处理工艺，我们打算用盐炉分级处理，但是问题出在焊接材料40Cr上，虽然客户只要求40Cr做到45-48度，但是他们向我们提出，如果改用其它的材料，在保证材料用料成本不发生大的变化的情况下，哪一种材料能达到以下几方面要求：1、焊接的性能不低于40Cr，2、能处理到HRC50-53度，同时要求有较好的耐磨性和抗冲击性。
客户还要求我们用真空炉对高速钢焊接工件做热处理，我们回复他们说真空炉做的话，焊接的基体料会因为温度太高而出现晶粒粗大，造成基体料过脆，但还是想请教各位，你们有没有试过真空炉处理焊接高速钢的经验,本人之前查阅过一些关于真空处理高速钢对焊件的文章，我把它上传在这里，供大家讨论
三天之后，我们用盐炉做出来了这批工件，但是由于第一次做，出现了很多工艺探制方面的问题，我们对高速钢一共用了三种不同的材料来对焊，一种是上面提到的40Cr，一种是45钢，一种是9CrSI。热处理后：40Cr作母料的，高速钢部份硬度合格，但是40C部份腐蚀、氧化现像严重，麻点最深达到了1.5MM，导致后续加工的磨量没有了，而且硬度只有35-41度之间，极不均匀而且达不到要求的45-48度，45钢作母料的，高速钢部份全部炸裂，9CrSI作母料的，9CrSI全部龟裂、开裂！！！
我们用的是不超过焊缝热处理
现在为了达到客户要求，我们想改分级热处理为分次热处理，即先用不超焊缝加工的方式处理高速钢，40Cr部份和客户商量沟通以后叫客户先不加工，待热处理后用车床加工（经与客户沟通，处理到45-48度客户可以在车床上加工）；高速钢部份处理完后，再掉头，按40Cr的热处理工艺对40Cr淬火和回火。这样一来保证焊接材料各部份的硬度要求，二来解决盐炉腐蚀、氧化现像。但在这里出现一个问题，就是40Cr淬火和回火时在盐炉的入盐深度问题，因为工件全长为300MM，其中高速钢焊接部份为50MM，40Cr焊接部份为250MM，直径是35MM，40Cr淬火温度为840度，考虑到高速钢部份已先完成淬火回火工序，所以要防止40Cr淬火时840度的温度热传导到高速钢处时，高速钢焊缝处的温度不得超过500-540度，不然高速钢就会因温度变化而影响红硬性、耐磨性，但我们不知道长度为250MM的40Cr淬火时入盐深度设为多少时，即能保证40Cr处理到45-48度，又能不影响前端焊接的高速钢不发生变化，此问题如能解决，不胜感激

cqwugang

现在为了达到客户要求，我们想改分级热处理为分次热处理，即先用不超焊缝加工的方式处理高速钢，40Cr部份和客户商量沟通以后叫客户先不加工，待热处理后用车床加工（经与客户沟通，处理到45-48度客户可以在车床上加工）；高速钢部份处理完后，再掉头，按40Cr的热处理工艺对40Cr淬火和回火。这样一来保证焊接材料各部份的硬度要求，二来解决盐炉腐蚀、氧化现像。但在这里出现一个问题，就是40Cr淬火和回火时在盐炉的入盐深度问题，因为工件全长为300MM，其中高速钢焊接部份为50MM，40Cr焊接部份为250MM，直径是35MM，40Cr淬火温度为840度，考虑到高速钢部份已先完成淬火回火工序，所以要防止40Cr淬火时840度的温度热传导到高速钢处时，高速钢焊缝处的温度不得超过500-540度，不然高速钢就会因温度变化而影响红硬性、耐磨性，但我们不知道长度为250MM的40Cr淬火时入盐深度设为多少时，即能保证40Cr处理到45-48度，又能不影响前端焊接的高速钢不发生变化，此问题如能解决，不胜感激

所以因为

打你的电话总是盲音。
对高速钢的处理顺序我在4楼已经说明，你现在的方法是对的，基本上不会有问题
柄部可以先加工的，只要留磨削余量即可。热处理结束后，柄部要校直,径向跳动≤0.2mm.
柄部处理时,入盐深度为柄部长度的三分之一.
另外,柄部处理的工艺为:900℃加热,属于快速加热,柄部三分之一处红了就可浸入冷却介质.