Контроль качества для пайки вставок с наконечниками CBN

Наконечные вставки CBN используют пайку на основе серебра между наконечником PCBN и карбидной подложкой, сердечник контроля качества покрывает предварную подготовку, контроль параметров в процессе и многоуровневый осмотр после сварки для предотвращения холодного припоя, трещин, термического разрушения CBN и недостаточного соединения.
1. Качество качества исходного сырья и поверхности при предварительной пайке
(1) Поступающая проверка материалов
- Проверьте сорт заготовки PCBN, содержание CBN и консистенцию субстрата карбида WC; Отбрасывайте несовпадающие тепловые расширительные партии, которые легко вызывают трещины на интерфейсе после сварки.
- Выберите совпадающий серебряный припой (температура плавления 680~920°C) и соответствующий поток; Температура активации потока должна быть на 30~50°C ниже температуры плавления припоя для полного удаления поверхностного оксида.
- Храните припой и флюс в сухой среде, чтобы предотвратить пористость сварки, вызванной влагой.
(2) Обработка поверхности склеиванием
- Шлифовать или хорошо полировать поверхности соединений композитного основания CBN и карбидной вставки; Очищайте ультразвуковым обезжириванием для удаления масляных, ржавчиных и оксидных пленок. Шероховатость поверхности или остаточные загрязнения вызывают плохое смачивание припоя и неполное сплавление.
- Нанесите равномерную тонкую паяную пасту на зазор между суставами, закрепите наконечник CBN с помощью точного крепления для контроля зазора в пределах 0,03~0,10 мм; Избыточный зазор приводит к слабому сцеплению, а узкий зазор — к недостаточному заполнению припоя.
2. Контроль параметров пайки в процессе (Core QC)
Большинство наконечников CBN используют высокочастотное индукционное пайку или вакуумное пайку, строго фиксирующую кривую нагрева, чтобы предотвратить высокотемпературную графитизацию/окисление кристалла CBN.
- Контроль температуры: установите максимальную температуру пайки 780~890°C в зависимости от типа пайки; перегрев >950°C повреждает слой CBN и снижает твёрдость вставка, низкие температуры приводят к холодному припою и низкой сдвигающей прочности. Используйте инфракрасный пирометр для мониторинга температуры в реальном времени в зоне суставов.
- Время удержания: короткая фиксированная температура (15~45 секунд только после полного плавления пайки); Длительное воздействие тепла вызывает окисление субстрата кобальта в фазе CBN и инициацию внутренних трещин.
- Скорость нагрева и охлаждения: Реализовать поэтапный предварительный нагрев (сохранение тепла на 300°C и 500°C для удаления остаточной влаги); медленное охлаждение печи вместо быстрого закалки воздуха, чтобы снять тепловое напряжение из-за различного теплового расширения CBN/карбида и избежать трещин на кончиках.
- Защита атмосферы: вакуумная пайка поддерживает вакуум ≤1×10⁻² Па; Индукционная пайка заполняет инертный защитный газ, чтобы изолировать кислород и избежать окисления и пор при сварке.
3. Стандарт многократной инспекции и приёмки после пайки
(1) Проверка внешнего вида (100% полная проверка)
Проверьте шварный шарик: нет явных трещин на поверхности, пузырей, нехватки перелива припоя, остатков флюса; эффективное покрытие пайкой ≥90% от общей площади крепления по отраслевому стандарту JB/T10719.
(2) Неразрушительный контроль (NDT, отбор проб + полная серия ключевых тестов)
- Тест на проникающий краситель: Обнаружение мелких поверхностных трещин вдоль края сварного шва, невидимых невооружённым глазом.
- Ультразвуковое исследование / микрорентген: проверьте внутренний скрытый холодный припой, внутренние поры и включения; Диаметр одной пустоты не должен превышать 0,5 мм.
- Автоматизированная визуальная проверка с помощью искусственного интеллекта для массового производства с целью быстрой сортировки дефектных вставок в интернете.
(3) Деструктивный пробный тест на механическую производительность
- Тест на сдвигающую прочность: прикладываете боковое усилие на наконечник CBN; Квалифицированное соединение выходит из строя на CBN заготовке или карбидной подложке вместо интерфейса сварки, что доказывает надёжное металлическое соединение.
- Точечная проверка термического удара: термовставки до 650~700°C, затем закалка воды; После езды на велосипеде не допускается падение кончика или трещины сварки.
- Металлографический отбор проб: Травление поперечного сечения под микроскопом для наблюдения микроструктуры припоя и интерфейсного соединения по ISO18279 стандарту пайки.
4. Отслеживаемость процессов и стабильное управление SPC
- Фиксируйте партийные данные по номеру партии сырья, температуре/времени пайки, результатам инспекции для полной прослеживаемости производства.
- Внедрить статистический контроль SPC для параметров актива (температура нагрева, длительность удержания); Своевременное корректирование оборудования после того, как дрейф параметра превышает допуск, чтобы снизить частоту повторяющихся дефектов.
