[發(fā)明專利]用于硬質(zhì)合金釬焊的WC顆粒增強(qiáng)的復(fù)合釬料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410325737.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104191099A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳良勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱正德科技開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): B23K35/24
• 分類號(hào): B23K35/24;B23K35/40
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 侯靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種釬焊材料及其制備方法。?

背景技術(shù)

現(xiàn)代工業(yè)制造等產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，對(duì)機(jī)械加工等領(lǐng)域的要求也越來(lái)越高。具有切削速度高，加工效率高，耐磨性能好，刀具壽命長(zhǎng)的硬質(zhì)合金刀具是刀具產(chǎn)品中最重要組成部分之一。中國(guó)制造業(yè)發(fā)展迅猛，對(duì)硬質(zhì)合金刀具的需求巨大，隨著硬質(zhì)合金品種和規(guī)格尺寸的增加，尤其是在復(fù)雜形狀、長(zhǎng)尺寸的或大規(guī)格的硬質(zhì)合金刀具的制造方面現(xiàn)仍然存在問(wèn)題，阻礙了大規(guī)格硬質(zhì)合金刀具的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)合金與硬質(zhì)合金之間的可靠連接，開(kāi)始使用焊接技術(shù)，尤其是釬焊技術(shù)。?

目前的釬焊主要存在兩個(gè)問(wèn)題，并成為限制硬質(zhì)合金連接發(fā)展的瓶頸技術(shù)。這兩個(gè)問(wèn)題分別是：其一釬料合金與硬質(zhì)合金相比力學(xué)性能(尤其是硬度)相差很多，在工作中釬縫處往往首先破壞，隨后開(kāi)始破壞整個(gè)硬質(zhì)合金刀具，最終破損無(wú)法再用；其二釬料與硬質(zhì)合金這兩種材料物理性質(zhì)和化學(xué)性能方面存往很大的差異。在釬焊過(guò)程中容易產(chǎn)生較大的應(yīng)力，所以其高質(zhì)量大規(guī)格硬質(zhì)合金的焊接問(wèn)題一直難以解決。常用的釬焊方法中是采用銀基、銅基和鎳基釬料加熱釬焊。為了提高焊接強(qiáng)度，人們做了很多工作，如用多金屬夾層釬料降低接頭的熱應(yīng)力或強(qiáng)化接頭連接合金層，但如何達(dá)到既焊接牢固又避免在焊接過(guò)程中對(duì)硬質(zhì)合金焊接接頭損傷仍然沒(méi)有較多辦法。因?yàn)檫@些釬料通常有許多缺點(diǎn)，如在工作環(huán)境下力學(xué)性能差，難以保證釬焊接頭的使用可靠性；常用釬料通常不含活性元素，對(duì)硬質(zhì)合金的潤(rùn)濕性能一般；釬料制備過(guò)程復(fù)雜，通常需要大型的熔煉和甩帶設(shè)備，制備工藝和設(shè)備復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決硬質(zhì)合金釬焊接頭易磨損、工作強(qiáng)度較低、潤(rùn)濕性能差的技術(shù)問(wèn)題，提供一種用于硬質(zhì)合金釬焊的WC顆粒增強(qiáng)的復(fù)合釬料及其制備方法。?

用于硬質(zhì)合金釬焊的WC顆粒增強(qiáng)的復(fù)合釬料按重量份數(shù)由0.01份～20份的Al、0.01份～l5份的Ti、20份～70份的Ni、1份～20份的W、1份～10份的Co、1份～10份的Cr、0.1份～10份的B、0.1份～10份的Fe、0.1份～10份的Si粉末及WC顆粒制成，WC顆粒的加入量為Al、Ti、Ni、W、Co、Cr、B、Fe、和Si粉末總體積的35％～55％。?

用于硬質(zhì)合金釬焊的WC顆粒增強(qiáng)的復(fù)合釬料的制備方法按照以下步驟進(jìn)行：?

一、稱取原料：按重量份數(shù)稱取0.01份～20份的Al、0.01份～l5份的Ti、20份～70份的Ni、1份～20份的W、1份～10份的Co、1份～10份的Cr、0.1份～10份的B、0.1份～10份的Fe和0.1份～10份的Si粉末；?

二、稱取占Al、Ti、Ni、W、Co、Cr、B、Fe、和Si粉末總體積35％～55％的WC顆粒，WC顆粒的直徑為l～15μm；?

三、復(fù)合釬料機(jī)械合金化：將球磨球、步驟一中稱取的原料和步驟二稱取的WC顆一起放入行星球磨機(jī)中，抽真空后充入氬氣，然后在球料質(zhì)量比為10～15﹕1、磨球直徑為2～10mm、轉(zhuǎn)速為200～400r/min的條件下球磨8～20h，且每5～10min球磨機(jī)轉(zhuǎn)換一次轉(zhuǎn)動(dòng)方向，每球磨3～4h停歇0.5～1h，得到混合均勻的釬料粉末；?

四、熔煉：將步驟三的混合均勻釬料粉末放在高頻感應(yīng)熔煉爐中，同時(shí)向爐中充入氬氣保護(hù)，在熔煉溫度為900～1400℃的條件下熔煉5～20min，然后采用水冷超聲波頭施加在熔融釬料合金中，在施加頻率為20～80kHz、振幅為20～50μm的條件下超聲1～10min，空冷后，得到釬料合金塊；?

五、復(fù)合釬料箔制備：采用線切割方法將釬料合金塊切成尺寸小于10～20mm的合金塊，然后將合金塊放入內(nèi)徑為20～30mm、底部縫寬0.4～0.9mm的底部開(kāi)縫的石英管中，再將石英管放入甩帶機(jī)的感應(yīng)線圈中，將甩帶機(jī)內(nèi)腔抽真空至氣體的絕對(duì)壓力為1×10^-3～4×10^-3Pa，再充入高純的干燥氬氣至甩帶機(jī)內(nèi)腔相對(duì)壓力為0.05～0.1MPa，然后將甩帶機(jī)的感應(yīng)線圈進(jìn)行加熱，當(dāng)石英管內(nèi)的合金塊被加熱到熔融狀態(tài)時(shí)，打開(kāi)甩帶機(jī)的儲(chǔ)氣罐，以相對(duì)壓力為0.01～0.03MPa的條件下向石英管內(nèi)通入干燥氬氣，將熔融狀態(tài)的合金塊從石英管底部縫隙吹出，被吹出的熔融狀態(tài)的合金塊濺射到轉(zhuǎn)速為10～30m/s的滾輪上，熔融合金塊甩出厚度為0.1～2mm的箔帶，冷卻后，得到用于硬質(zhì)合金釬焊的WC顆粒增強(qiáng)的復(fù)合釬料。?

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：?

一、本發(fā)明制備的復(fù)合釬料在球磨過(guò)程中WC增強(qiáng)相與釬料合金粉末可以充分均勻混合；?