[發明專利]W6Mo5Cr4V2/Q345爆炸焊接復合材料

無效

• 申請號: 201210537004.4
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103009702A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 史航;史和生;劉遠華;劉春銀
• 申請（專利權）人: 南京潤邦金屬復合材料有限公司
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;B23K20/08;B23K20/24;C21D1/26;C06B31/28
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• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及爆炸焊接、機械制造、切割刀具等工業中連續高溫切削，且能在特種加工環境(特種和異型刀具)領域使用的耐磨耐高溫且高強度復合刀具和復合材料，屬于鎢、鉬、鉻、釩合金鋼的技術領域。

背景技術：

高速鋼中的W₆Mo₅Cr₄V₂高速鋼與Q345鋼在物理和化學性能上各自有很好的性能，也有各自的不足，為尋求獲得綜合技術性能的新材料，提出用W₆Mo₅Cr₄V₂高速鋼做覆板，用Q345鋼做基板，采用爆炸焊接方法以期獲得一種耐高溫且具有高強度高結合度的復合新材料，但因二者在物理化學性能等方面差異性的原因，二者間爆炸焊接的復合難度大，其中的關健技術尚未取得突破，用傳統的堆焊技術和熱壓或熱軋制技術所得復合材料，其復合界面的結合強度低，存在成本高，成品率低和使用壽命短等缺點，至目前為止，尚未見有關W₆Mo₅Cr₄V₂高速鋼與Q345鋼成功實施爆炸焊接方面的文獻報導。

發明內容：

本發明的目的在于提供一套生產耐磨耐高溫且具高強度高結合度的W₆Mo₅Cr₄V₂/Q345爆炸焊接復合板材的技術方案，在常規爆炸焊接工藝的基礎上重點采取了三個方面的工藝措施：一種強爆轟波且控制低限爆速的爆炸焊接炸藥新配方，消除起爆點和邊界效應的分層加厚裝藥新工藝和保證后續機械加工需要的二次退火熱處理方法。獲得的W₆Mo₅Cr₄V₂/Q345爆炸焊接復合刀具和復合材料具有很好的綜合技術性能。

本發明的技術解決方案：

覆板W₆Mo₅Cr₄V₂厚2-10mm，主要化學成分組成如表1(以質量分數的百分比計)：

表1：復材W₆Mo₅Cr₄V₂的化學組成

基板Q345厚30-100mm，主要化學成分組成如表2(以質量分數的百分比計)：

表2：基材Q345的化學組成

從上表看出，含碳量相差近一倍，且覆板中的鉻、鎳、鎢、鉬、鈷、銅使二者的硬度和脆性性能相差很大，造成用傳統爆炸焊接工藝和一般的退火工藝都難以獲得二者完好的爆炸焊接復合。

本次發明W₆Mo₅Cr₄V₂/Q345的爆炸焊接復合材料，其生產方法中除常規的爆炸焊接工藝外重點采取了具有強爆轟波和低限爆速的粉狀混合炸藥RB53、爆炸焊接分層加厚裝藥工藝和二次退火熱處理工藝。

一、所述的爆炸焊接用炸藥新配方為：

選用研制的具有強爆轟波和低限爆速的粉狀混合炸藥RB53，利用炸藥的爆轟特征，以規定的速度范圍值傾斜碰撞基層板，實現了W₆Mo₅Cr₄V₂與Q345的金屬瞬間冶金結合。

RB53主要成份：粉狀乳化銨油炸藥40-45％，膨化硝銨炸藥18-23％，工業鹽23-30％，木粉6-7％。

二、所述的爆炸焊接分層加厚裝藥工藝為：

為消除起爆點和邊界效應的結合強度不夠的缺陷，在起爆點和四周邊部采用分層炸藥RB53+黑索金+RB53+黑索金+RB53+黑索金且總厚度比其他區域增加10-15mm.覆板保護層用水玻璃。

三、所述的二次退火熱處理工藝為：

一次升溫700-710℃，升溫速度≤200℃/h，恒溫1.5-2.0h，再升溫至850-900℃，二次保溫時間范圍根據復合材料總厚度確定，一般為50-130分鐘。

本發明的優點：