鎢合金同金剛石的焊接製品及其製備方法與流程
2024-04-01 20:17:05 1
本發明涉及合金技術領域，具體是鎢合金同金剛石的焊接製品及其製備方法。
背景技術：
隨著國防和民用工業的發展，人們對金屬材料和各種零部件的硬度及耐磨性要求越來越高。合金，是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經一定方法所合成的具有金屬特性的物質。一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。根據組成元素的數目，可分為二元合金、三元合金和多元合金。各類型合金都有以下通性：(1)多數合金熔點低於其組分中任一種組成金屬的熔點；(2)硬度一般比其組分中任一金屬的硬度大；(特例：鈉鉀合金是液態的，用於原子反應堆裡的導熱劑)；(3)合金的導電性和導熱性低於任一組分金屬。利用合金的這一特性，可以製造高電阻和高熱阻材料；還可製造有特殊性能的材料；(4)有的抗腐蝕能力強(如不鏽鋼)如在鐵中摻入15％鉻和9％鎳得到一種耐腐蝕的不鏽鋼，適用於化學工業。但是合金還是不能滿足對硬度有極高要求的領域，金剛石的高硬度和耐磨性，硬質合金襯底層具有良好的強度和剛度，二者的結合使其兼具金剛石和硬質合金的特點，具有優異的切削性能，因此被廣泛應用於機械加工、鑽探開採等技術領域。但是現有的焊接技術往往存在著各種問題，影響金剛石複合製品的焊接質量，不能保證其強度、牢固度等。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供保證強度、適用範圍廣、操作簡單，焊接時間短、生產效率高的鎢合金同金剛石的焊接製品及其製備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
鎢合金同金剛石的焊接製品，按照重量份的原料包括：鎢60-110份、鈷3-30份、鎳10-100份、金剛石5-40份。
作為本發明進一步的方案：所述鎢合金同金剛石的焊接製品，按照重量份的原料包括：鎢65-105份、鈷5-25份、鎳15-95份、金剛石5-35份。
作為本發明進一步的方案：所述鎢合金同金剛石的焊接製品，按照重量份的原料包括：鎢70-100份、鈷8-20份、鎳20-90份、金剛石8-30份。
鎢合金同金剛石的焊接製品的製備方法，包括以下步驟：
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳，然後將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀，製得混合粉；將混合粉置於1000-1600℃的溫度下煅燒2-10h；將燒好的混合粉進行退火處理，退火溫度為350-600℃；保持1-4小時；製得鎢合金；
2)將鎢合金與金剛石置於丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的質量濃度為80％-99％，所述浸泡的時間為1-2h；
3)將清洗後的金剛石和鎢合金置於真空焊接爐內利用釺焊材料進行真空焊接，焊接溫度為800-950℃，保溫2-15min後即得焊接製品。
作為本發明進一步的方案：步驟1)中，將混合粉置於1000-1500℃的溫度下煅燒2-8h。
作為本發明進一步的方案：步驟1)中，退火溫度為400-500℃；保持1-2小時。
作為本發明進一步的方案：步驟2)中，金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進行平磨，至焊接面的平面度為0.005-0.02mm。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明焊接的溫度適中，不會對金剛石造成熱損傷，同時保證了金剛石與鎢合金的強度；不受硬質合金基座尺寸和形狀的限制，所得焊接製品可與各種切削機械配合安裝，滿足複雜多變的工作環境的需求，適用範圍廣；該製備方法操作簡單，焊接時間短，生產效率高，適合大規模工業化生產。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
本發明實施例中，鎢合金同金剛石的焊接製品，按照重量份的原料包括：鎢60-110份、鈷3-30份、鎳10份、金剛石5份。
鎢合金同金剛石的焊接製品的製備方法，包括以下步驟：
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳，然後將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀，製得混合粉；將混合粉置於1000℃的溫度下煅燒2h；將燒好的混合粉進行退火處理，退火溫度為350℃；保持1小時；製得鎢合金；
2)將鎢合金與金剛石置於丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的質量濃度為80％，所述浸泡的時間為1h。金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進行平磨，至焊接面的平面度為0.005mm。
3)將清洗後的金剛石和鎢合金置於真空焊接爐內利用釺焊材料進行真空焊接，焊接溫度為800℃，保溫2min後即得焊接製品。
實施例2
本發明實施例中，鎢合金同金剛石的焊接製品，按照重量份的原料包括：鎢110份、鈷30份、鎳100份、金剛石40份。
鎢合金同金剛石的焊接製品的製備方法，包括以下步驟：
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳，然後將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀，製得混合粉；將混合粉置於1600℃的溫度下煅燒10h；將燒好的混合粉進行退火處理，退火溫度為600℃；保持4小時；製得鎢合金；
2)將鎢合金與金剛石置於丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的質量濃度為99％，所述浸泡的時間為2h。金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進行平磨，至焊接面的平面度為0.02mm。
3)將清洗後的金剛石和鎢合金置於真空焊接爐內利用釺焊材料進行真空焊接，焊接溫度為950℃，保溫15min後即得焊接製品。
實施例3
本發明實施例中，鎢合金同金剛石的焊接製品，按照重量份的原料包括：鎢65份、鈷5份、鎳15份、金剛石5份。
鎢合金同金剛石的焊接製品的製備方法，包括以下步驟：
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳，然後將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀，製得混合粉；將混合粉置於1000℃的溫度下煅燒2h；將燒好的混合粉進行退火處理，退火溫度為400℃；保持1小時；製得鎢合金；
2)將鎢合金與金剛石置於丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的質量濃度為89％，所述浸泡的時間為1h。金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進行平磨，至焊接面的平面度為0.01mm。
3)將清洗後的金剛石和鎢合金置於真空焊接爐內利用釺焊材料進行真空焊接，焊接溫度為850℃，保溫5min後即得焊接製品。
實施例4
本發明實施例中，鎢合金同金剛石的焊接製品，按照重量份的原料包括：鎢105份、鈷25份、鎳95份、金剛石35份。
鎢合金同金剛石的焊接製品的製備方法，包括以下步驟：
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳，然後將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀，製得混合粉；將混合粉置於1500℃的溫度下煅燒8h；將燒好的混合粉進行退火處理，退火溫度為500℃；保持2小時；製得鎢合金；
2)將鎢合金與金剛石置於丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的質量濃度為90％，所述浸泡的時間為2h。金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進行平磨，至焊接面的平面度為0.015mm。
3)將清洗後的金剛石和鎢合金置於真空焊接爐內利用釺焊材料進行真空焊接，焊接溫度為900℃，保溫12min後即得焊接製品。
實施例5
本發明實施例中，鎢合金同金剛石的焊接製品，按照重量份的原料包括：鎢70份、鈷8份、鎳20份、金剛石8份。
鎢合金同金剛石的焊接製品的製備方法，包括以下步驟：
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳，然後將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀，製得混合粉；將混合粉置於1100℃的溫度下煅燒4h；將燒好的混合粉進行退火處理，退火溫度為400℃；保持2小時；製得鎢合金；
2)將鎢合金與金剛石置於丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的質量濃度為85％，所述浸泡的時間為1.2h。金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進行平磨，至焊接面的平面度為0.005mm。
3)將清洗後的金剛石和鎢合金置於真空焊接爐內利用釺焊材料進行真空焊接，焊接溫度為850℃，保溫8min後即得焊接製品。
實施例6
本發明實施例中，鎢合金同金剛石的焊接製品，按照重量份的原料包括：鎢100份、鈷20份、鎳90份、金剛石30份。
鎢合金同金剛石的焊接製品的製備方法，包括以下步驟：
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳，然後將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀，製得混合粉；將混合粉置於1400℃的溫度下煅燒6h；將燒好的混合粉進行退火處理，退火溫度為450℃；保持1.5小時；製得鎢合金；
2)將鎢合金與金剛石置於丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的質量濃度為90％，所述浸泡的時間為1.5h。金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進行平磨，至焊接面的平面度為0.01mm。
3)將清洗後的金剛石和鎢合金置於真空焊接爐內利用釺焊材料進行真空焊接，焊接溫度為900℃，保溫10min後即得焊接製品。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。