[發明專利]焊接用銅基合金材料及其制造方法

在審

• 申請號: 201810945589.0
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109161721A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 朱志軍;汪積武;朱翰欽;朱心怡
• 申請（專利權）人: 黃山名倫精密五金有限公司
• 主分類號: C22C9/04
• 分類號: C22C9/04;C22C1/03;C22F1/08
• 代理公司: 北京尚鉞知識產權代理事務所(普通合伙) 11723
• 代理人: 王海榮

本發明涉及焊接用銅基合金材料及制造方法，根據本發明實施例的焊接用銅基合金材料按重量百分比包含如下元素：錳Mn 0.2％?1.5％、鋅Zn 18％?29％、銀Ag 0.001％?0.01％、硼B 0.001?0.003％、鎳Ni 0.001％?0.01％、鉬Mo 0.001％?0.009％、銦In 0.001％?0.01％、鋯Zr 0.001％?0.01％、鈰Ce 0.001?0.005％、鈧Sc 0.001％?0.009％，銣Rd 0.001％?0.009％，鈮Nb 0.001％?0.005％，釹Nd 0.002％?0.01％，余量為銅Cu。本發明與現有技術相比，根據本發明實施例的焊接用銅基合金材料，可以獲得優異的焊接質量，具有優異的焊接工藝適應性。

技術領域

本發明屬于金屬材料領域，涉及銅合金材料，尤其涉及一種焊接用銅基合金材料及其制造方法。

背景技術

夾具是在機械加工、焊接、熱處理、檢驗及裝配等工藝過程中用于精確固定加工對象的裝置，其中應用最廣、種類最多的為機械加工過程中使用的機床夾具。機床夾具大幅提高了工件的加工精度和加工生產率，擴大了通用機床的加工范圍。

隨著工業領域與科學技術的進步，各種設備、儀器及元器件等不斷向集成化、高精度化發展，對于機械加工工藝和裝備的要求也不斷提高。機床用夾具作為加工裝備中必不可少的組成部分，其是否滿足應用需求，取決于其材料選擇、結構設計、制造工藝及最終的性能。

現有高精度機床夾具都采用硬質合金鋼基體焊接的方式進行制造和應用。硬質合金具有很高的硬度、強度和耐磨性，但是脆性高、韌性差，且其可加工性差，成本很高；鋼基體雖然不具備極高的硬度和耐磨性，但其具有很好的塑性、韌性；用焊接的方法將硬質合金鑲嵌在鋼基體上，很好地解決了硬質合金成本高、難以加工、形狀簡單、尺寸有限、韌性差等不足。機床用夾具長期應用于具有擠壓、沖擊或交變載荷的腐蝕環境，基體鋼與硬質合金的焊接質量很大程度上決定了夾具的性能和壽命。

焊接是包括熱能傳遞、元素擴散、化學冶金反應、焊接基體材料組織及晶粒變化等一系列化學、物理現象的綜合過程。長久以來，機床夾具的焊接存在以下問題：1)焊接用材料對于焊接工藝參數包括焊接溫度、保溫時間、加熱速度、冷卻速度、焊接環境等具有極高的要求；2)焊接材料對基體材料的潤濕性和鋪展性有待改善；3)焊接后存在焊接殘余應力、焊接裂紋、界面反應及焊接區域組織脆化等焊接缺陷，且并非在焊接后立即呈現；4)現有焊接材料的焊接工藝參數對鋼基體材料與硬質合金材料均產生有害影響，降低夾具的整體強度；5)焊接用材料的成本高昂，有些含有有毒元素，污染環境。

綜上，焊接用材料是提高車床夾具硬質合金材料與鋼基體焊接質量的關鍵，是提高車床夾具性能和壽命的核心。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供焊接用銅基合金材料及焊接用銅基合金材料的制造方法。

根據本發明的一方面，根據本發明實施例的一種焊接用銅基合金材料，按重量百分比包含如下元素：錳Mn 0.2％-1.5％、鋅Zn 18％-29％、銀Ag 0.001％-0.01％、硼B0.001-0.003％、鎳Ni 0.001％-0.01％、鉬Mo 0.001％-0.009％、銦In 0.001％-0.01％、鋯Zr 0.001％-0.01％、鈰Ce 0.001-0.005％、鈧Sc 0.001％-0.009％，銣Rd 0.001％-0.009％，鈮Nb 0.001％-0.005％，釹Nd 0.002％-0.01％，余量為銅Cu。

根據本發明的示例性實施例，所述焊接用銅基合金材料的的成分中，Ag、B和Ni的重量百分比合計為0.004％-0.015％，Zr的重量百分比、Mo的重量百分比的1/4、Ce的重量百分比的1/3以及Sc的重量百分比合計為0.003％-0.015％，Mn的重量百分比的1/5、Rd的重量百分比的1/3以及Nd的重量百分比的1/4合計為0.042％-0.258％，In的重量百分比、Nb的重量百分比的1/2以及Sc的重量百分比的1/3合計為0.002％-0.012％。