CN106513895A - 钨合金同金刚石的焊接制品及其制备方法 - Google Patents

钨合金同金刚石的焊接制品及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了钨合金同金刚石的焊接制品及其制备方法，该制品，按照重量份的原料包括：钨60‑110份、钴3‑30份、镍10‑100份、金刚石5‑40份。按照重量份分别称取钨、钴、镍，然后将钨、钴、镍磨成粉末状，制得混合粉；将混合粉置于1000‑1600℃的温度下煅烧，退火处理后制得钨合金；将钨合金与金刚石置于丙酮溶液中浸泡清洗；浸泡的时间为1‑2h；将清洗后的金刚石和钨合金置于真空焊接炉内利用钎焊材料进行真空焊接，即得焊接制品。本发明焊接温度适中，不会对金刚石造成热损伤，同时保证了金刚石与钨合金的强度；满足复杂多变的工作环境的需求；操作简单，焊接时间短，生产效率高，适合大规模工业化生产。

Description

钨合金同金刚石的焊接制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金技术领域，具体是钨合金同金刚石的焊接制品及其制备方法。
背景技术
随着国防和民用工业的发展，人们对金属材料和各种零部件的硬度及耐磨性要求越来越高。合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目，可分为二元合金、三元合金和多元合金。各类型合金都有以下通性：(1)多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点；(2)硬度一般比其组分中任一金属的硬度大；(特例：钠钾合金是液态的，用于原子反应堆里的导热剂)；(3)合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性，可以制造高电阻和高热阻材料；还可制造有特殊性能的材料；(4)有的抗腐蚀能力强(如不锈钢)如在铁中掺入15％铬和9％镍得到一种耐腐蚀的不锈钢，适用于化学工业。但是合金还是不能满足对硬度有极高要求的领域，金刚石的高硬度和耐磨性，硬质合金衬底层具有良好的强度和刚度，二者的结合使其兼具金刚石和硬质合金的特点，具有优异的切削性能，因此被广泛应用于机械加工、钻探开采等技术领域。但是现有的焊接技术往往存在着各种问题，影响金刚石复合制品的焊接质量，不能保证其强度、牢固度等。
发明内容
本发明的目的在于提供保证强度、适用范围广、操作简单，焊接时间短、生产效率高的钨合金同金刚石的焊接制品及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
钨合金同金刚石的焊接制品，按照重量份的原料包括：钨60-110份、钴3-30份、镍10-100份、金刚石5-40份。
作为本发明进一步的方案：所述钨合金同金刚石的焊接制品，按照重量份的原料包括：钨65-105份、钴5-25份、镍15-95份、金刚石5-35份。
作为本发明进一步的方案：所述钨合金同金刚石的焊接制品，按照重量份的原料包括：钨70-100份、钴8-20份、镍20-90份、金刚石8-30份。
钨合金同金刚石的焊接制品的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量份分别称取钨、钴、镍，然后将钨、钴、镍磨成粉末状，制得混合粉；将混合粉置于1000-1600℃的温度下煅烧2-10h；将烧好的混合粉进行退火处理，退火温度为350-600℃；保持1-4小时；制得钨合金；
2)将钨合金与金刚石置于丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的质量浓度为80％-99％，所述浸泡的时间为1-2h；
3)将清洗后的金刚石和钨合金置于真空焊接炉内利用钎焊材料进行真空焊接，焊接温度为800-950℃，保温2-15min后即得焊接制品。
作为本发明进一步的方案：步骤1)中，将混合粉置于1000-1500℃的温度下煅烧2-8h。
作为本发明进一步的方案：步骤1)中，退火温度为400-500℃；保持1-2小时。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，金刚石的焊接面与钨合金的焊接面在清洗之前进行平磨，至焊接面的平面度为0.005-0.02mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明焊接的温度适中，不会对金刚石造成热损伤，同时保证了金刚石与钨合金的强度；不受硬质合金基座尺寸和形状的限制，所得焊接制品可与各种切削机械配合安装，满足复杂多变的工作环境的需求，适用范围广；该制备方法操作简单，焊接时间短，生产效率高，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，钨合金同金刚石的焊接制品，按照重量份的原料包括：钨60-110份、钴3-30份、镍10份、金刚石5份。
钨合金同金刚石的焊接制品的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量份分别称取钨、钴、镍，然后将钨、钴、镍磨成粉末状，制得混合粉；将混合粉置于1000℃的温度下煅烧2h；将烧好的混合粉进行退火处理，退火温度为350℃；保持1小时；制得钨合金；
2)将钨合金与金刚石置于丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的质量浓度为80％，所述浸泡的时间为1h。金刚石的焊接面与钨合金的焊接面在清洗之前进行平磨，至焊接面的平面度为0.005mm。
3)将清洗后的金刚石和钨合金置于真空焊接炉内利用钎焊材料进行真空焊接，焊接温度为800℃，保温2min后即得焊接制品。
实施例2
本发明实施例中，钨合金同金刚石的焊接制品，按照重量份的原料包括：钨110份、钴30份、镍100份、金刚石40份。
钨合金同金刚石的焊接制品的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量份分别称取钨、钴、镍，然后将钨、钴、镍磨成粉末状，制得混合粉；将混合粉置于1600℃的温度下煅烧10h；将烧好的混合粉进行退火处理，退火温度为600℃；保持4小时；制得钨合金；
2)将钨合金与金刚石置于丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的质量浓度为99％，所述浸泡的时间为2h。金刚石的焊接面与钨合金的焊接面在清洗之前进行平磨，至焊接面的平面度为0.02mm。
3)将清洗后的金刚石和钨合金置于真空焊接炉内利用钎焊材料进行真空焊接，焊接温度为950℃，保温15min后即得焊接制品。
实施例3
本发明实施例中，钨合金同金刚石的焊接制品，按照重量份的原料包括：钨65份、钴5份、镍15份、金刚石5份。
钨合金同金刚石的焊接制品的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量份分别称取钨、钴、镍，然后将钨、钴、镍磨成粉末状，制得混合粉；将混合粉置于1000℃的温度下煅烧2h；将烧好的混合粉进行退火处理，退火温度为400℃；保持1小时；制得钨合金；
2)将钨合金与金刚石置于丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的质量浓度为89％，所述浸泡的时间为1h。金刚石的焊接面与钨合金的焊接面在清洗之前进行平磨，至焊接面的平面度为0.01mm。
3)将清洗后的金刚石和钨合金置于真空焊接炉内利用钎焊材料进行真空焊接，焊接温度为850℃，保温5min后即得焊接制品。
实施例4
本发明实施例中，钨合金同金刚石的焊接制品，按照重量份的原料包括：钨105份、钴25份、镍95份、金刚石35份。
钨合金同金刚石的焊接制品的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量份分别称取钨、钴、镍，然后将钨、钴、镍磨成粉末状，制得混合粉；将混合粉置于1500℃的温度下煅烧8h；将烧好的混合粉进行退火处理，退火温度为500℃；保持2小时；制得钨合金；
2)将钨合金与金刚石置于丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的质量浓度为90％，所述浸泡的时间为2h。金刚石的焊接面与钨合金的焊接面在清洗之前进行平磨，至焊接面的平面度为0.015mm。
3)将清洗后的金刚石和钨合金置于真空焊接炉内利用钎焊材料进行真空焊接，焊接温度为900℃，保温12min后即得焊接制品。
实施例5
本发明实施例中，钨合金同金刚石的焊接制品，按照重量份的原料包括：钨70份、钴8份、镍20份、金刚石8份。
钨合金同金刚石的焊接制品的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量份分别称取钨、钴、镍，然后将钨、钴、镍磨成粉末状，制得混合粉；将混合粉置于1100℃的温度下煅烧4h；将烧好的混合粉进行退火处理，退火温度为400℃；保持2小时；制得钨合金；
2)将钨合金与金刚石置于丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的质量浓度为85％，所述浸泡的时间为1.2h。金刚石的焊接面与钨合金的焊接面在清洗之前进行平磨，至焊接面的平面度为0.005mm。
3)将清洗后的金刚石和钨合金置于真空焊接炉内利用钎焊材料进行真空焊接，焊接温度为850℃，保温8min后即得焊接制品。
实施例6
本发明实施例中，钨合金同金刚石的焊接制品，按照重量份的原料包括：钨100份、钴20份、镍90份、金刚石30份。
钨合金同金刚石的焊接制品的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量份分别称取钨、钴、镍，然后将钨、钴、镍磨成粉末状，制得混合粉；将混合粉置于1400℃的温度下煅烧6h；将烧好的混合粉进行退火处理，退火温度为450℃；保持1.5小时；制得钨合金；
2)将钨合金与金刚石置于丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的质量浓度为90％，所述浸泡的时间为1.5h。金刚石的焊接面与钨合金的焊接面在清洗之前进行平磨，至焊接面的平面度为0.01mm。
3)将清洗后的金刚石和钨合金置于真空焊接炉内利用钎焊材料进行真空焊接，焊接温度为900℃，保温10min后即得焊接制品。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.钨合金同金刚石的焊接制品，其特征在于，按照重量份的原料包括：钨60-110份、钴3-30份、镍10-100份、金刚石5-40份。
2.根据权利要求1所述的钨合金同金刚石的焊接制品，其特征在于，按照重量份的原料包括：钨65-105份、钴5-25份、镍15-95份、金刚石5-35份。
3.根据权利要求2所述的钨合金同金刚石的焊接制品，其特征在于，按照重量份的原料包括：钨70-100份、钴8-20份、镍20-90份、金刚石8-30份。
4.根据权利要求1-3任一所述的钨合金同金刚石的焊接制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按照重量份分别称取钨、钴、镍，然后将钨、钴、镍磨成粉末状，制得混合粉；将混合粉置于1000-1600℃的温度下煅烧2-10h；将烧好的混合粉进行退火处理，退火温度为350-600℃；保持1-4小时；制得钨合金；
2)将钨合金与金刚石置于丙酮溶液中浸泡清洗；所述丙酮溶液的质量浓度为80％-99％，所述浸泡的时间为1-2h；
3)将清洗后的金刚石和钨合金置于真空焊接炉内利用钎焊材料进行真空焊接，焊接温度为800-950℃，保温2-15min后即得焊接制品。
5.根据权利要求4所述的钨合金同金刚石的焊接制品的制备方法，其特征在于，步骤1)中，将混合粉置于1000-1500℃的温度下煅烧2-8h。
6.根据权利要求4所述的钨合金同金刚石的焊接制品的制备方法，其特征在于，步骤1)中，退火温度为400-500℃；保持1-2小时。
7.根据权利要求4所述的钨合金同金刚石的焊接制品的制备方法，其特征在于，步骤2)中，金刚石的焊接面与钨合金的焊接面在清洗之前进行平磨，至焊接面的平面度为0.005-0.02mm。
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