[發明專利]一種帶螺旋骨架抗沖擊的自釬復合釬料餅及其制備方法

有效

• 申請號: 201711475675.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108188615B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 裴夤崟;呂登峰;鐘素娟;薛行雁;董顯;路全彬;李秀朋;糾永濤;李濤
• 申請（專利權）人: 鄭州機械研究所有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 王學鵬

一種帶螺旋骨架抗沖擊的自釬復合釬料餅及其制備方法，釬料餅包括窄帶釬料與窄帶材料，窄帶藥芯釬料與窄帶材料之間的間隙≤0.1 mm，窄帶釬料包括釬料內芯和包覆在釬料內芯外的藥皮釬劑層，釬料內芯按重量份數，包括44～46份的Ag，24～26份的Zn和28~30份的Cu，并由按上述比例配好的Ag、Cu、Zn制成鑄錠并壓制成窄帶狀，窄帶材料為銅鎳合金；本發明將窄帶釬料和窄帶合金連續間隔纏繞在一起，并相互卡接成盤狀，具有較好的剛性和結構穩定性，釬焊時銀銅鋅釬料與部分CuNi合金反應生成了CuNiAgZn合金，可提高釬縫強度且焊后留下螺旋狀銅鎳合金隔離帶，能大幅緩釋應力，大大提高了硬質合金工具的抗沖擊性能。

技術領域

本發明涉及釬焊材料領域，具體的說是一種帶螺旋骨架抗沖擊的自釬復合釬料餅及其制備方法。

背景技術

硬質合金是由高硬度的難熔金屬化合物（如WC、TiC、TaC、NbC、VC和TiN等）與粘結金屬（Co、Ni、Mo、Fe等）通過粉末冶金工藝制成的組合材料，具有極高的硬度、耐磨損和熱硬性，是現代工業中十分重要的耐磨材料。硬質合金廣泛應用于金屬切削工具，礦山采掘、采煤截齒、礦山鑿巖、石油鉆井、地質勘探工具，拉深、擠壓、沖壓模具等行業。由于硬質合金價格相對昂貴，它的塑性和沖擊韌性較差，因此大部分硬質合金的應用形式是采用小塊硬質合金作為鑲嵌件，依附于結構鋼、工具鋼等高強鋼制造的零件的工作部位；而由高強鋼來承受沖擊載荷，并節省價格高的硬質合金，降低制造成本。常用的將硬質合金與鋼連接成一體的方法有：釬焊法、機械夾固法、應力鑲套法和粘接法，釬焊法是硬質合金與鋼牢固連接應用最廣泛的方法，也是最成功的方法之一。

三明治復合釬料是近年來興起的針對高檔精密硬質合金工具或者大面積硬質合金釬焊的一種新型消應力釬料，這種釬料的芯部由純銅、銅錳合金或銅鋅合金組成、外部包覆銀基釬料，市場上最常用釬料三種材料的體積比分別為1:2:1，釬焊過程中，芯部材料不熔化，只是外部的銀基釬料熔化，不熔化的高塑性銅合金增加了釬縫厚度，釬焊過程中通過高塑性的銅合金的彈塑性變形可以有效緩解釬焊接頭內部由于硬質合金與鋼基體熱膨脹系數不匹配產生的熱應力，降低殘余應力提高釬縫的結合強度，從而使得硬質合金的裂紋傾向大大降低。傳統釬焊工藝是采用三明治復合釬料粘釬劑，使用或加熱前預先將釬劑涂覆在工件上，釬料粘釬劑或預先涂覆釬劑的操作，增加了焊前工序和操作時間，并在釬焊工藝中又增加了一個變量，從而影響了焊接的一致性和質量的穩定性，為了保證釬焊質量，不得不添加過量的釬劑，造成釬劑浪費、釬劑殘渣還較難清洗，易腐蝕接頭；此種釬焊工藝復雜、生產效率低、不易準確控制釬劑的用量，經常出現釬劑添加過多或不均勻現象，接頭的焊接質量多依賴于操作員的水平，易產生缺陷。常用的三明治復合釬料及其制備方法，所述復合釬料為三層結構，兩外層為銀釬料，芯部為銅合金，所述復合釬料制備方法為三層疊軋復合，并進行復合面間的擴散焊接熱處理，最后精軋到0.3mm的成品；但該方法存在成型工藝復雜，需多道工藝，再進行擴散焊接熱處理，受擴散焊熱處理設備局限的缺點，生產效率低，成本相對較高。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題的不足，本發明提出一種帶螺旋骨架抗沖擊的自釬復合釬料餅及其制備方法，旨在解決釬焊過程中釬焊工藝復雜、生產效率低、不易準確控制釬劑的用量、經常出現釬劑添加過多或不均勻現象的問題。

本發明為解決上述技術問題的不足而采用的技術方案是：一種帶螺旋骨架抗沖擊的自釬復合釬料餅，所述釬料餅由窄帶釬料與窄帶材料間隔纏繞組成平面雙螺旋形，所述窄帶釬料與窄帶材料之間的間隙≤0.1 mm；所述窄帶釬料包括釬料內芯和包覆在所述釬料內芯外的藥皮釬劑層，所述釬料內芯按重量份數，包括44～46份的Ag，24～26份的Zn和28~30份的Cu，并由按上述比例配好的Ag、Cu、Zn制成鑄錠并壓制成窄帶狀，所述窄帶材料為銅鎳合金。

進一步的，所述的釬料內芯，按重量份數，還在Ag、Cu、Zn原料中加入了0.01～0.025份的稀土。