Сменные пластины CBN с напайным наконечником используют серебряный припой для соединения наконечника PCBN с твердосплавной подложкой; основной контроль качества охватывает подготовку перед пайкой, контроль параметров в процессе и многоуровневую проверку после пайки для предотвращения холодной пайки, трещин, термической деградации CBN и недостаточного соединения.

1. Контроль сырья и поверхности перед пайкой

(1) Входной контроль материалов

• Проверьте марку заготовки PCBN, содержание CBN и однородность твердосплавной подложки WC; отбракуйте партии с несоответствующим термическим расширением, которые легко вызывают трещины на границе раздела после пайки.
• Select matched silver solder (melting point 680~920℃) and corresponding flux; flux activation temperature shall be 30~50℃ lower than solder melting point to remove surface oxide fully.
• Храните припой и флюс в сухой среде, чтобы предотвратить пористость шва, вызванную влагой.

(2) Обработка поверхности соединения

• Шлифуйте или тонко полируйте поверхности соединения композитной основы CBN и твердосплавной пластины; очищайте ультразвуковым обезжириванием для удаления масла, ржавчины и оксидной пленки. Шероховатая поверхность или остаточные загрязнения вызывают плохое смачивание припоем и неполное сплавление.
• Нанесите равномерный тонкий слой паяльной пасты на зазор соединения, закрепите наконечник CBN с помощью прецизионного приспособления, чтобы контролировать зазор в пределах 0,03–0,10 мм; чрезмерный зазор приводит к слабому соединению, а узкий зазор — к недостаточному заполнению припоем.

2. Контроль параметров пайки в процессе (основной контроль качества)

Большинство напайных CBN использует высокочастотную индукционную пайку или вакуумную пайку; строго фиксируйте кривую нагрева, чтобы предотвратить высокотемпературную графитизацию/окисление кристаллов CBN.

1. Контроль температуры: Установите пиковую температуру пайки 780–890℃ в зависимости от типа припоя; перегрев >950℃ повреждает слой CBN и снижает твердость пластины, низкая температура приводит к холодной пайке и низкой прочности на сдвиг. Используйте инфракрасный пирометр для контроля температуры в реальном времени в зоне соединения.
2. Время выдержки: Короткая изотермическая выдержка (только 15–45 с после полного расплавления припоя); длительное тепловое воздействие вызывает окисление кобальтовой фазы подложки CBN и зарождение внутренних трещин.
3. Скорость нагрева и охлаждения: Выполняйте ступенчатый предварительный нагрев (выдержка при 300℃ и 500℃ для удаления остаточной влаги); медленное охлаждение в печи вместо быстрой воздушной закалки для снятия термических напряжений из-за различного теплового расширения CBN/карбида и предотвращения растрескивания наконечника.
4. Защитная атмосфера: Вакуумная пайка поддерживает вакуум ≤1×10⁻² Па; индукционная пайка заполняет инертным защитным газом для изоляции от кислорода и предотвращения окисления и пор в шве.

3. Многоэтапная проверка после пайки и стандарты приемки

(1) Визуальный осмотр (100% полная проверка)

Проверьте паяный шов: отсутствие явных поверхностных трещин, пузырей, перелива или недостатка припоя, остатков флюса; эффективное покрытие пайкой ≥90% общей площади соединения согласно отраслевому стандарту JB/T10719.

(2) Неразрушающий контроль (NDT, выборочная проверка + полная проверка ключевых партий)

• Капиллярный контроль: Обнаружение мелких поверхностных трещин по краю шва, невидимых невооруженным глазом.
• Ультразвуковой контроль / микро-рентген: Проверка скрытой холодной пайки, внутренних пор и включений; диаметр одиночной поры не должен превышать 0,5 мм.
• Автоматизированный AI-визуальный контроль для массового производства для быстрой онлайн-сортировки дефектных пластин.

(3) Разрушающий выборочный контроль механических свойств

1. Испытание на прочность при сдвиге: Приложите боковое усилие к наконечнику CBN; качественное соединение разрушается по заготовке CBN или твердосплавной подложке, а не по границе пайки, что подтверждает надежное металлургическое соединение.
2. Точечная проверка термическим ударом: Нагрейте пластины до 650–700℃, затем закалите в воде; отсутствие отпадения наконечника или трещин в шве после циклов считается приемлемым.
3. Металлографический контроль: Травление поперечного сечения под микроскопом для наблюдения проникновения припоя и микроструктуры границы соединения в соответствии со стандартом пайки ISO18279.

4. Прослеживаемость процесса и стабильный контроль SPC

• Записывайте данные партий: номер партии сырья, кривую температуры/времени пайки, результаты проверки для полной прослеживаемости производства.
• Применяйте статистический контроль SPC для ключевых параметров (температура нагрева, время выдержки); своевременно корректируйте оборудование при выходе параметров за допуски для снижения повторяющегося уровня дефектности.