CN1507975A - WC-Co硬质合金与钢钨极氩弧焊焊接材料及生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的WC-Co硬质合金与钢钨极氩弧焊焊接材料属于在焊接领域中，所采用的一种新型的TIG焊用的焊接材料。是一种将硬质合金与钢TIG焊接成形的新技术，其焊接材料组分由Ni、C、Mn、Si、Ti和Fe所组成，并采用相应的生产工艺拉拔成焊丝。本发明可广泛用于矿山凿岩工具、拉伸模具、冲剪工具等要求高硬度、高耐磨性及良好韧性的各个领域中，利用TIG焊焊接WC-Co硬质合金和钢这一新技术，所生产的制品比纯硬质合金制品价格低、且易于加工、韧性好、综合性能优异，适用范围广，具有极其广阔的应用开发前景。

Description

WC-Co硬质合金与钢钨极氩弧焊焊接材料及生产工艺
所属技术领域
本发明所述的WC-Co硬质合金与钢钨极氩弧焊焊接材料属于在焊接领域中，所采用的一种新型的TIG焊用的焊接材料及其制造该材料的生产工艺。
背景技术
目前在工业领域中所采用的硬质合金由于其优异的性能被广泛应用于机械加工、地质勘探、矿山开采等工业领域。硬质合金与钢的连接已成为解决硬质合金现存在的尺寸有限、形状简单、成本高、韧性差等不足的主要方法。但目前通常采用钎焊的方法，将硬质合金与钢结合存在强度和使用温度低、而采用扩散焊则生产设备要求高、硬质合金与钢界面易形成有害的η相，使结合部位弯曲强度低等。关于钨极惰性气体保护焊(TIG焊)连接硬质合金与钢方面的研究还未见报道。与扩散焊相比，TIG焊具有适宜于各种位置施焊、速度快、易于实现自动化、成本低等优点，并且由于有一定宽度的焊缝，在一定程度上阻止硬质合金中的碳向钢侧扩散；根据现有技术存在的问题，本发明采用一种新型WC-Co硬质合金与钢钨极氩弧焊焊接材料，利用TIG焊的方法，用以克服现有技术的存在的不足是十分必要的。
发明内容
鉴于现有技术所存在的问题，本发明的目的是通过选择适宜化学成分的焊接材料，从而可抑制金属中η相的形成，获得没有焊接缺陷、组织和性能良好的焊接接头，本发明提出硬质合金与钢TIG焊连接的新技术，实现工业化生产，扩大硬质合金的应用范围。
本发明所述的WC-Co硬质合金与钢钨极氩弧焊焊接材料，其组分在于由Ni、C、Mn、Si、Ti和Fe所组成，其组分比例(重量％)：
    Ni       20～80
    C        0.2～1.2
    Mn       1.0～5.0
    Si       0.2～0.8
    Ti       0.5～3.5
    Fe       15～75
本发明所述的WC-Co硬质合金与钢钨极氩弧焊焊接材料的生产工艺；其特征在于工艺流程分以下几步：
(1)按重量比例分别将Ni、C、Mn、Si、Ti和Fe装入熔炼炉内，炼制成铸锭；
(2)将铸锭通过锻造、热轧、冷拔成焊丝，卷成圆盘包装入库。
本发明所述的硬质合金与钢TIG焊接这一新技术，可广泛用于矿山凿岩工具、拉伸模具、冲剪工具等要求高硬度、高耐磨性及良好韧性的各个领域中，具有极其广阔的应用开发前景。目前国内每年WC-Co硬质合金制品的需求量约8000吨，价值近2亿元。若采用本项目开发的TIG焊焊接WC-Co硬质合金和钢这一技术，该制品比纯硬质合金制品价格低、易于加工、韧性好，综合性能优异，因此将占硬质合金制品市场相当大的份额。即使按1％的市场占有率计算，产值也将达到上2000万元，利润几百万元。另外，随着战略物资Co资源的消耗，人们将更加重视硬质合金和钢连接的开发与应用，需求量也将大幅度提高。故本发明的广泛使用必将具有巨大的经济效益和积极的社会意义。
具体实施方式
以生产100KgWC-Co硬质合金与钢钨极氩弧焊焊接材料为例；
实例1：被焊接材料为WC-Co系YG30硬质合金和45钢，填充焊接材料成分为(重量百分比)Ni 35Kg；C 0.6Kg；Mn 2.6Kg；Si 1.46Kg；Ti 1.57Kg；Fe 59.77Kg。通过其生产工艺制成焊接材料，焊丝直径1.2mm。焊接时将直径为32mm、厚6mm的被焊接材料分别沿其直径对应两侧各开30度坡口，然后方可利用本发明的焊接材料进行施焊，其TIG焊工艺参数为：焊接电流90A；频率80Hz；焊接速度40mm/min。
实例2：被焊材料为WC-Co系YG30硬质合金和45钢。填充焊接材料成分为(重量百分比)Ni 55Kg；C 0.61Kg；Mn 2.62Kg；Si 0.46Kg；Ti 1.57Kg；Fe 39.74Kg。通过其生产工艺制成焊接材料，焊丝直径1.2mm。焊接时将直径为32mm、厚6mm的被焊接材料分别沿其直径对应两侧各开30度坡口，然后方可利用本发明焊接材料进行施焊，其TIG焊工艺参数为：焊接电流90A；频率80Hz；焊接速度40mm/min。

Claims (2)

1、一种WC-Co硬质合金与钢钨极氩弧焊焊接材料；其组分在于由Ni、C、Mn、Si、Ti和Fe所组成，其组分比例(重量％)：
       Ni        20～80
       C         0.2～1.2
       Mn        1.0～5.0
       Si        0.2～0.8
       Ti        0.5～3.5
       Fe        15～75
2、一种WC-Co硬质合金与钢钨极氩弧焊焊接材料的生产工艺；其特征在于工艺流程分以下几步：
(1)按重量比例分别将Ni、C、Mn、Si、Ti和Fe装入熔炼炉内，炼制成铸锭；
(2)将铸锭通过锻造、热轧、冷拔成焊丝，卷成圆盘包装入库。
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