[發明專利]一種低溫連接WC-Co硬質合金與鋼的釬料的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202210694886.9
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN115055862A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 杜安;鄭朝陽;馬瑞娜;范永哲;趙雪;曹曉明
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K1/008;B23K1/20
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

1.一種低溫連接WC-Co硬質合金與鋼的釬料的制備方法，其特征為該方法包括以下步驟：

步驟一、將松節油透醇、二乙二醇丁醚醋酸酯和聚異丁烯混合，得到第一混合溶液；

步驟二、密閉、磁力攪拌下，將第一混合溶液加熱至85-95℃，恒溫1-1.5h，得到第二混合溶液；

步驟三、向第二混合溶液內加入添加劑，然后密閉、磁力攪拌、85-95℃下保溫1-1.5h，隨后冷卻至室溫，即可得到焊膏用粘接劑；

其中，所述的添加劑為氫化蓖麻油、乙二酸、三乙醇胺和植物油酸；以上各物料質量占焊膏粘結劑的質量百分比為：松節油透醇42-48％、二乙二醇丁醚醋酸酯13-17％、聚異丁烯13-17％、氫化蓖麻油8-12％、乙二酸3-7％、三乙醇胺3-7％、植物油酸3-7％；

步驟四、將Ag-Cu-In-Ti復合釬料粉末與粘接劑混合，密閉、25-30℃下磁力攪拌0.5-1h，得到低溫連接WC-Co硬質合金與鋼的釬料；

其中，復合釬料粉末與粘接劑質量比為8.5-9.5:1，Ag-Cu-In-Ti復合釬料粉末各成分質量百分比為40-50％的Ag、25-35％的Cu、20-30％的In和2-5％的Ti。

2.如權利要求1所述方法制備的低溫連接WC-Co硬質合金與鋼的釬料的應用，其特征為將該釬料膏應用于WC-Co硬質合金與鋼的連接，包括如下步驟：

步驟一、鋼板和WC-Co硬質合金基體預處理：采用電火花線切割機分別將鋼板和硬質合金切割成塊體，然后使用1500-3000#SiC砂紙進行打磨，再使用乙醇進行10-30min超聲波清洗；

步驟二、將步驟一處理后的鋼和硬質合金基體放置到絲網印刷的平臺上，將絲網緊密覆蓋到工件的表面，然后將配置好的釬料膏涂在絲網表面并用刮板刮平，得到表面覆有均勻厚度釬膏的試件，最后將YG18硬質合金放于鋼之上得到釬焊工件；

其中，絲網的厚度為50-70μm，整個接頭的釬料層厚度為100-140μm；

步驟三、將步驟二得到釬焊工件放入真空釬焊爐中，抽真空，經程序升溫釬焊，得到WC-Co硬質合金與鋼的釬焊接頭。

3.如權利要求2所述方法制備的低溫連接WC-Co硬質合金與鋼的釬料的應用，其特征為所述的鋼板采用牌號40Cr、42CrMo4或45#鋼，WC-Co硬質合金采用牌號為YG18、YG15或YG8硬質合金。

4.如權利要求2所述方法制備的低溫連接WC-Co硬質合金與鋼的釬料的應用，其特征為所述的程序釬焊為：以10-20℃/min的速率從室溫加熱至180-280℃并保溫5-15min；以5-15℃/min的速率加熱至590-610℃并保溫5-15min；以4-10℃/min的速率加熱至釬焊溫度700-780℃并保溫5-15min；以4-10℃/min的速率冷卻到400-500℃，最后隨爐冷卻。