[發明專利]用于圓形金屬零件表面改性的包覆材料及制備和焊接方法

有效

• 申請號: 201510920363.1
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN105458438B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 鄒家生;汪鴻;許祥平;楊駿;嚴鏗
• 申請（專利權）人: 江蘇陽明船舶裝備制造技術有限公司
• 主分類號: B23K1/20
• 分類號: B23K1/20;B23K1/19;B23K35/40;B23K35/32
• 代理公司: 南京先科專利代理事務所(普通合伙) 32285
• 代理人: 宋方園

1.一種用于圓形金屬零件表面改性的包覆材料，其特征在于：所述包覆材料包括硬質合金金屬布與NiCrBSi釬料金屬布，所述硬質合金金屬布與NiCrBSi釬料金屬布通過釬焊膠粘結成一整體，硬質合金金屬布由以下重量百分比的組分組成：Ni包碳化鎢粉34%～40%、Co包碳化鎢粉21%～24%、Ni粉5%～8%、Co粉4%～6%、Ti粉2%～3%、NiCrBSi釬料粉24%～28%，其中Ni包碳化鎢粉顆粒尺寸為25μm～35μm，Co包碳化鎢粉顆粒尺寸為25～35μm，Ni粉顆粒尺寸為5μm～15μm，Co粉顆粒尺寸為5μm～15μm，Ti粉顆粒尺寸為5μm～15μm，NiCrBSi釬料粉顆粒尺寸為5μm～15μm。

2.根據權利要求1所述的用于圓形金屬零件表面改性的包覆材料，其特征在于：所述硬質合金金屬布中加入粘結劑，粘結劑與硬質合金金屬布質量之比為1：20。

3.根據權利要求2所述的用于圓形金屬零件表面改性的包覆材料，其特征在于：所述粘結劑為有機硅樹脂，工作溫度為300℃～350℃。

4.一種如權利要求3所述的用于圓形金屬零件表面改性的包覆材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）按質量百分比稱取Ni包碳化鎢粉、Co包碳化鎢粉、Ni粉、Co粉、Ti粉、NiCrBSi釬料粉，并將其混合；

（2）將混合物裝入自動攪拌設備器皿中，并加入粘結劑，然后將器皿封閉，攪拌15~20min，得均勻的混合體，其中混合物與粘結劑質量比為20：1；

（3）將步驟2得到的混合物放在電熱恒溫箱中加熱到100~150℃，保溫1~2h；

（4）利用金屬布軋制裝置對步驟3攪拌得到的混合物進行軋制，通過改變軋輥的高度，經過初軋、成型及終軋三個階段軋制出硬質合金金屬布；

（5）按照步驟（4）軋制純釬料粉NiCrBSi金屬布

（6）按照圓形金屬零件的尺寸對硬質合金金屬布與NiCrBSi釬料金屬布進行裁剪，通過釬焊膠連接成一整體。

5.一種利用權利要求3所述的用于圓形金屬零件表面改性的包覆材料的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）焊前準備：對待焊的圓形金屬零件進行表面清理，除去油污、雜質及氧化膜，并置于丙酮中采用超聲波方法清洗15-20min，根據零件的尺寸分別裁剪硬質合金金屬布及釬料金屬布；

（2）試樣裝配：在零件表面及兩種金屬布表面刷上一層釬焊膠，將硬質合金金屬布貼在釬料金屬布上面，再將釬料金屬布貼在待焊零件表面；

（3）釬焊連接：將裝配好的試樣置于真空度不低于1.5×10^-3Pa的真空釬焊設備中，首先以5~10℃/min的速率升溫至300℃~350℃，保溫15~20min，以5~10℃/min的速率升溫至500~550℃，保溫20~30min，再以8~12℃/min的速率升溫至850℃~950℃，保溫10~15min，再以10~20℃/min的速率繼續升溫至釬焊溫度1025~1055℃，保溫時間20~30min，再以5~10℃/min的速率冷卻至700~800℃，最后以5~10℃/min的速率冷卻至300℃~400℃，隨爐冷卻至室溫，取出被焊試樣即可。