以Z81作为钎料,对碳的质量分数分别为5.40％、5.45％、5.50％的WC-8％Co硬质合金与1Cr13不锈钢进行高频感应钎焊.通过OM、SEM分析了钎焊接头的微观组织,并对其力学性能进行了分析,同时采用ANSYS对钎焊接头残余应力进行了模拟.研究表明:在焊接过程中,碳含量对钎焊接头微裂纹的产生、接头处硬质合金的硬度、断裂韧性和强度产生影响.当碳的质量分数为5.40％和5.50％时,在硬质合金与焊缝的界面处出现焊接微裂纹;不同碳含量的硬质合金其硬度均随着与焊缝距离的减小而减小:三种碳含量的硬质合金的断裂韧性均在距焊缝300 μm处急剧下降,但其中碳的质量分数为5.45％时的硬质合金下降幅度最小且此碳含量下钎焊接头抗弯强度达到最大值458 MPa.通过ANSYS模拟得出硬质合金与钢焊接的残余应力在垂直焊缝方向上呈梯度分布,最大值出现在硬质合金与焊缝界面处.本实验中,硬质合金碳的质量分数为5.45％时具有最佳的焊接性能.
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