The impact of brazing parameters on the strength of a WC/Co-filler metal-steel joint

Manufacturing and geotechnical engineering utilise a number of machining tools. In their construction, a significant role is played by brazed joints, thanks to which the machining element can be made of WC/Co materials. The metal-ceramics material is joined with steel or cast steel elements with the use of filler metal, based on copper alloys. The components of filler metals are different depending on technological requirements. These may be the alloys of copper, silver, zinc, nickel, cobalt, and manganese. The article presents various techniques of brazing 40HM steel and WC/Co material with filler metal not containing zinc Cu87Mn10Co3. The experimental joints were made with the use of distance rods, steel mesh, and nickel mesh. The impact of the material that provides repeatability of the geometry of the brazing process was tested on the strength of a joint that is subjected to shear stress. The impact of distance elements is mostly positively assessed; however, in some data from publications, the impact of steel mesh is assessed negatively. In order to assess the correctness of joints, x-ray computer tomography was conducted.

Przemysł przetwórczy oraz geotechnika wykorzystują w swojej działalności olbrzymie ilości narzędzi skrawających. W ich konstrukcji znaczącą rolę odgrywa połączenie lutowane, dzięki któremu element skrawający może być wykonywany z materiałów typu WC/Co. Materiał metalowo-ceramiczny łączony jest z elementami stalowymi lub staliwnymi przy wykorzystaniu lutowi wysokotemperaturowych, bazujących na stopach miedzi. Składniki lutowi są różne i, w zależności od wymagań technologicznych, mogą to być stopy: miedzi, srebra, cynku, niklu, kobaltu oraz manganu. W artykule przedstawiono różne techniki wykonania połączenia lutowanego stali 40HM i materiału WC/Co lutowiem bezcynkowym Cu87Mn10Co3. Doświadczalne połączenia wykonywano z wykorzystaniem dystansowych drutów stalowych, siatek lutowniczych stalowych oraz niklowych. Zbadano wpływ materiału zapewniającego powtarzalność geometrii procesu lutowniczego na wytrzymałość połączenia poddanemu naprężeniu ścinającemu. Wpływ elementów dystansujących jest przeważnie oceniany pozytywnie, jednak w niektórych danych literaturowych [5] wpływ siatki stalowej oceniany jest negatywnie. Do określenia poprawności wykonanych spoin wykorzystano rentgenowski tomograf komputerowy.