PVD 涂层在焊接刀具有哪些应用问题及其解决方法？

       焊接刀具是指在金属基体上通过钎焊方式焊接上钨钢作为切削刃的刀具，即基体与焊接料共同组成的切削刀具。焊接刀具基体一般是高速钢，焊料主要有银焊料、铜焊料以及钨钢。为了提高焊接刀具的使用寿命，人们会对其进行PVD涂层处理，但是涂层后往往会出现各种问题，这些问题一直困扰着刀具制造商和使用者。下面，小编为大家分享一下PVD 涂层在焊接刀具有哪些应用问题及其解决方法吧。

　　一、焊接刀具PVD涂层时的变形问题

　　焊接刀具PVD涂层时会方式变形现象，原因在于涂层的加热温度高于刀柄的回火温度，造成刀柄被退火，硬度降低，刀具变形。

　　焊接刀具的基体和焊料是2种不同类型的材料，热膨胀系数存在很大差异，如果焊接刀具不进行PVD涂层，则基体的热处理温度和选材范围比较大。PVD涂层时需要加热，温度通常为450~480℃，也有少数低温涂层温度为150~250℃，但温度低时，离子化率低，涂层结合力不好，因此刀具上很少使用低温涂层。

　　此外，被焊接钨钢和基体的变形量不同，如果二者的变形量差别很大，在焊缝处就会产生很大的应力，造成焊缝强度降低。

　　解决方法：

　　考虑到PVD涂层时的加热温度，刀具基体的选材和热处理就需相当谨慎。刀具基体热处理时的回火温度必须高于PVD涂层时的温度（450~480℃）才能保证悍接刀具涂层时刀体不变形。

　　二、焊接刀具PVD涂层后的断裂问题

　　钎焊中所采用的铜是一种铜锌合金，就是常说的黄铜。黄铜在加热时的相变有一定的特殊性，对于锌含量达到50%的黄铜，常温下是β相，但如果加热温度超过462℃，就会转变成β'相，而β'是一种脆性相，会使得刀具的焊缝强度降低，焊接处在使用时出现断裂。

　　焊接刀具的制造厂家一般会控制黄铜的合金元素含量，但有时锌含量控制不好的话可能会超过50%。对于不涂层的铜焊刀具，黄铜中的锌含量超过50 %没有太大关系；但如果铜焊刀具需进行涂层，情况可就大大不同了，因为涂层时的温度一般在450~480℃，在此温度范围内，锌含量超过50%的黄铜很容易产生由β相到β'相的转变，从而造成焊缝的强度降低。

　　解决方法：

　　添加银焊料可以改善这一问题。因为银焊料与铜焊料之间有冶金熔合，使得黄铜中的锌元素被稀释，不会达到产生相变时的成分临界点（铜含量50%），从而不会产生脆性的β'相，也就不会出现焊缝处断裂的现象。

　　此外，银的加入能够减少焊接时的焊缝变形量，避免过高的应力集中，可在一定程度上防止刀具涂层后焊缝处的强度削弱。所以，建议涂层的焊接刀具尽量采用银焊料或者铜银混合的悍料。

　　三、焊接刀具涂层时焊缝有溢出物

　　焊接刀具是通过焊料将异种材料结合在一起，焊缝中的缺陷很多，主要有未焊透夹渣微裂纹气泡等。未焊透和微裂纹这类缺陷中储存了很多液体、固体油污或其他污染物，正常的超声波清洗只能将表面的油污去除，而焊缝里面的油污很难清洗干净。由于涂层时会将刀具加热到450~480℃，这么高的温度足以使这些.油污类污染物体积膨胀并从焊缝中溢出，附着在钨钢上面和焊缝周围，使得这些地方的涂层附着力很差。因此，焊接刀具涂层后，在焊缝附近经常出现涂层大面积脱落并有很多污染物的现象。

　　解决方法：

　　焊接刀具涂层的前处理可以采用以下工艺：清洗→真空加热→局部擦拭。清洗过程同整体钨钢刀具相同，在自动超声波清洗线内进行。清洗之后烘干，然后放入真空炉内加热到200~300℃，让油污自动溢出，随后冷却到100℃以下出炉，检查每把焊接刀具，如果有油污溢出，只需用酒精棉局部擦拭干净即可。采用此种前处理方法可以保证焊接刀具进行PVD涂层的质量。

　　以上就是PVD 涂层在焊接刀具有哪些应用问题及其解决方法的相关内容介绍。通过上述内容可知，PVD涂层虽然应用广泛，但因为焊接刀具的特殊性，还是存在许多应用问题，我们需要不断研究、改善涂层技术，争取让焊接刀具像整体刀具一样进行PVD 涂层并提高其性能，促进焊接刀具的推广应用。