[發(fā)明專利]一種黑色金屬的焊接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410181562.0
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN103920960A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王韓希;邱娟
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙威爾保新材料有限公司
• 主分類號(hào): B23K1/19
• 分類號(hào): B23K1/19
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬的焊接方法，特別涉及黑色金屬間的焊接方法。

背景技術(shù)

目前在金屬工業(yè)領(lǐng)域，通常將金屬分為黑色金屬類和有色金屬類，黑色金屬主要指鐵、錳、鉻及其合金，如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。黑色金屬的復(fù)合材料由于性能優(yōu)良而被廣泛應(yīng)用，釬焊是實(shí)現(xiàn)制備黑色金屬復(fù)合材料的重要方法，目前普遍采用的有還原性氣氛和真空銅釬焊工藝，由于黑色金屬間在釬焊時(shí)界面難以穩(wěn)定熔合，要么存在釬焊接頭強(qiáng)度低，難滿足實(shí)際工況的需要，要么就是需要大量的設(shè)備投資和高成本的表面清理成本而導(dǎo)致生產(chǎn)成本很高，并且產(chǎn)品尺寸也受真空焊接爐的尺寸限制。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種可實(shí)現(xiàn)黑色金屬間的有效焊接，提高接頭強(qiáng)度且有效降低釬焊工藝成本的方法。本發(fā)明通過以下方案實(shí)現(xiàn)：

一種黑色金屬焊接方法，包括以下步驟：

（Ⅰ）將碳含量大于90%的石墨原料，經(jīng)粉碎——分級(jí)后，于石墨顆粒中加入高分子聚合物成形劑，之后經(jīng)制粒——再?zèng)_壓成片狀，制得片狀釬料；

（Ⅱ）將上述片狀釬料置于黑色金屬待焊件之間，然后再整體將其放置于真空高溫環(huán)境中，一定溫度條件保溫一定時(shí)間后，冷卻；所述一定溫度條件指介于石墨的熔點(diǎn)溫度與熔點(diǎn)溫度較低的待焊件的金屬熔點(diǎn)溫度之間。即待焊件在真容環(huán)境下的溫度應(yīng)當(dāng)是：高于石墨釬料的熔點(diǎn)值，低于待焊件黑色金屬的熔點(diǎn)，若待焊件為兩種熔點(diǎn)值不同的黑色金屬，則真空保溫溫度應(yīng)當(dāng)?shù)陀谌埸c(diǎn)溫度較低的值。

由于真空環(huán)境下，石墨不易氧化，因此所述第Ⅰ步粉碎后的石墨顆粒的平均粒徑為10~50μm即可。

所述的高分子聚合物成形劑優(yōu)選石臘或/和橡膠，以降低成本。

所述片狀釬料的厚度優(yōu)選0.05~0.1mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.??本發(fā)明的焊接方法，不需要對被焊件作任何潔凈及特殊表面前處理的工藝，甚至對于被焊面的平整程度要求都很低，因此不僅優(yōu)化了工藝步驟，而且可省去用于作潔凈及表面前處理的設(shè)備投資，降低工藝成本。

2.本發(fā)明中采用的石墨原料的來源非常廣泛，除天然石墨、加工石墨制品等，還可以直接采用各類石墨制品或石墨粒的廢料。較現(xiàn)行釬焊工藝中采用的各類金屬釬料，原料成本也可降低。

3.?可實(shí)現(xiàn)將黑色屬（同種、異種）材料之間實(shí)現(xiàn)良好的焊接，幾乎沒有焊縫，焊接牢靠；

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

（Ⅰ）將碳含量達(dá)到99%以上的天然石墨，采用機(jī)械球磨方法作研磨，再經(jīng)篩分——分級(jí)，取平均粒徑為40～50μm石墨粉，再向石墨粉中加入成形劑——橡膠，再經(jīng)制粒，在沖床上將其沖壓成厚度為0.05毫米的片狀，得到片狀石墨釬料。

（Ⅱ）將制得的片狀石墨釬料置于碳鋼——鑄鐵的被焊件之間，形成類似于“三明治”形狀，然后再將整體放置于真空爐中，加熱至1100℃，保溫3小時(shí)以上，冷卻后出爐，即可實(shí)現(xiàn)兩材料的良好焊接。焊接后的材料采用超聲波探傷檢查，未發(fā)現(xiàn)有焊接處有缺陷點(diǎn)，并經(jīng)測試，焊接頭強(qiáng)度可以達(dá)到350MPa以上。

實(shí)施例2

采用與實(shí)施例1基本相同的方法來焊接不銹鋼——高鉻鑄鐵，以下參數(shù)有不同之處：采用碳含量在90%以上的石墨制品廢料作原料，研磨后的石墨粉平均粒徑為10～15μm；片狀石墨釬料的厚度為0.095mm；?保溫在10小時(shí)以上。