CN106031956A - 一种立方氮化硼钎焊焊料的焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种立方氮化硼钎焊焊料及工艺，以银铜共晶钎料为主体，加入少量的Ti作为活性元素，和CBN颗粒在行星式球磨机混合均匀，均匀涂覆在钢基体表面上，在真空炉中钎焊加热，从而在钢基体表面形成耐磨的超硬复合层。本发明的钎料对基体钢的润湿性好，均匀分布于基体钢表面，将CBN牢固的钎焊在钢表面。

Description

一种立方氮化硼钎焊焊料的焊接工艺
技术领域
本发明属于超硬材料领域，特别涉及一种立方氮化硼钎焊焊的焊接及工艺。
背景技术
立方氮化硼(CBN)硬度仅次于金刚石，具有优越的物理、化学和机械性能，特别适合加工铁基合金材料，如高速工具钢、轴承钢、不锈钢、耐热钢和钛合金等高硬度韧性大的金属材料。近年来，随着先进制造技术对零件加工精度要求越来越高，新型CBN制品也逐渐发挥其重要作用。
但CBN的冲击韧性低，机械加工性能差，同时CBN表现出非常稳定的电子配位，很难被熔化的液态金属所清润，一般焊接材料很难实现CBN与其他金属的连接，限制了其开发应用。目前CBN制品多采用烧结或电镀工艺，CBN磨粒只是被机械镶嵌在结合层金属中，产品使用寿命低。
发明内容
本发明为一种立方氮化硼钎焊焊料的焊接工艺，本发明的钎料对基体钢的润湿性好，均匀分布于基体钢表面，将CBN牢固的钎焊在钢表面。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种立方氮化硼钎焊焊料的焊接工艺，其包含以下步骤：
1)基体清洗:将钢基体进行表面除污；
2)配料：Ag-Cu钎料中加入Ti，混入CBN颗粒；
3)球磨：混合料在球磨机进行球磨，
4)涂覆：将球磨后的粉状混合料加入钎剂调成均匀粘稠状，均匀涂覆在钢基体表面；
5)高温钎焊：涂覆钎料的钢基体在真空炉进行钎焊，在钢基体表面形成耐磨的超硬复合层。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的方氮化硼钎焊焊料的焊接工艺，其中所述的CBN颗粒的粒度250-300μm；所述Ag-Cu钎料为共晶活性钎料，所述Ti的质量分数为8-12％，其粒度180-200μm。
前述的立方氮化硼钎焊焊料及的焊接工艺，所述钢基体为45#钢。
前述的立方氮化硼钎焊焊料的焊接工艺，所述钎焊温度为900-950℃，保温15-30分钟。
本发明钎料中加入了活性元素Ti，其对原子B、N原子有较强的化学亲和力，并且Ti在球磨过程中进一步提高了其反应活性，使钎料与CBN之间发生化学反应，实现CBN的连接。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细的说明。
实施例1
本发明立方氮化硼钎焊焊料及的焊接工艺包含以下步骤:
1.基体清洗：将45#钢在超声波清洗机内进行化学处理以去除表面油污。
2.配料：Ag-Cu钎料中加入Ti，混入CBN颗粒进行球磨，CBN加入量视产品要求而定。其中所述的CBN颗粒的粒度250μm；所述Ag-Cu钎料为共晶活性钎料，所述Ti的质量分数为8％，其粒度180μm。
3.球磨：混合料在行星式球磨机进行球磨，聚氨酯球磨罐，玛瑙磨球，球磨1小时。
4.涂覆：粉状混合料加入钎剂调成均匀粘稠状，均匀涂覆在45#钢表面。
5.高温钎焊：涂覆钎料的钢基体在真空炉进行钎焊，钎焊温度为900℃，保温15分钟。
实施例2
本发明立方氮化硼钎焊焊料及的焊接工艺包含以下步骤:
1.基体清洗：将45#钢在超声波清洗机内进行化学处理以去除表面油污。
2.配料：Ag-Cu钎料中加入Ti，混入CBN颗粒进行球磨，CBN加入量视产品要求而定。其中所述的CBN颗粒的粒度280μm；所述Ag-Cu钎料为共晶活性钎料，所述Ti的质量分数为10％，其粒度190μm。
3.球磨：混合料在行星式球磨机进行球磨，聚氨酯球磨罐，玛瑙磨球，球磨2小时。
4.涂覆：粉状混合料加入钎剂调成均匀粘稠状，均匀涂覆在45#钢表面。
5.高温钎焊：涂覆钎料的钢基体在真空炉进行钎焊，钎焊温度为930℃，保温18分钟。
实施例3
本发明立方氮化硼钎焊焊料及的焊接工艺包含以下步骤:
1.基体清洗：将45#钢在超声波清洗机内进行化学处理以去除表面油污。
2.配料：Ag-Cu钎料中加入Ti，混入CBN颗粒进行球磨，CBN加入量视产品要求而定。其中所述的CBN颗粒的粒度300μm；所述Ag-Cu钎料为共晶活性钎料，所述Ti的质量分数为12％，其粒度200μm。
3.球磨：混合料在行星式球磨机进行球磨，聚氨酯球磨罐，玛瑙磨球，球磨3小时。
4.涂覆：粉状混合料加入钎剂调成均匀粘稠状，均匀涂覆在45#钢表面。
5.高温钎焊：涂覆钎料的钢基体在真空炉进行钎焊，钎焊温度为950℃，保温30分钟。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.本发明为一种立方氮化硼钎焊焊料的焊接工艺，其特征在于，其包含以下步骤：
1)基体清洗:将钢基体进行表面除污；
2)配料：Ag-Cu钎料中加入Ti，混入CBN颗粒；
3)球磨：混合料在球磨机进行球磨，
4)涂覆：将球磨后的粉状混合料加入钎剂调成均匀粘稠状，均匀涂覆在钢基体表面；
5)高温钎焊：涂覆钎料的钢基体在真空炉进行钎焊，在钢基体表面形成耐磨的超硬复合层。
2.根据权利要求1所述的立方氮化硼钎焊焊料的焊接工艺，其特征在于，其中所述的CBN颗粒的粒度250-300μm；所述Ag-Cu钎料为共晶活性钎料，所述Ti的质量分数为8-12％，其粒度180-200μm。
3.根据权利要求1所述的立方氮化硼钎焊焊料及的焊接工艺，其特征在于，所述钢基体为45#钢。
4.根据权利要求1所述的立方氮化硼钎焊焊料的焊接工艺，其特征在于，所述钎焊温度为900-950℃，保温15-30分钟。
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