CN219188968U - 一种硬质合金焊接件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种硬质合金焊接件，所述硬质合金焊接件包括第一硬质合金件、焊接层和第二硬质合金件，所述第一、第二硬质合金件的焊接面为平面，所述焊接层位于两者的焊接面之间；所述焊接层在焊接后呈柱状结构，所述焊接层在焊接前为两端带有尖角的结构件，所述尖角分别与第一、第二硬质合金件的焊接面接触。本实用新型通过在同种硬质合金件之间增加异质结构件，再采用压力焊的方式实现同种硬质合金之间的焊接，焊接后结合强度高，不会造成合金损伤，焊接质量高；焊接结构件设有尖角结构，与硬质合金件接触面积小，通电时产生大量电阻热，有助于两者间的相互渗透，提高焊接效率；所述焊接件结构简单，操作简便，可节省时间，降低成本。

Description

一种硬质合金焊接件

技术领域

本实用新型属于金属材料技术领域，涉及一种硬质合金焊接件。

背景技术

金属材料作为现代社会的基础材料之一，在众多领域具有广泛的应用，金属材料应用时不可避免会涉及到金属之间的组装或连接，而鉴于常用金属材料的特性，为保证组合件的稳定性和结合强度，通常需要采用焊接固定的方式，这也是金属结构件组装的重要方式。合金作为一类重要的金属材料，通常由一种金属与另外的金属或非金属经熔化、冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物，相比金属单质其性质往往更为优异，因而应用广泛。

目前，金属结构件之间的焊接通常以钎焊为主，其适用性比较广泛，可用于不同材质和尺寸部件的焊接，但焊接时通常需要添加焊片和助焊剂，其中焊片中含有大量的银、锰和铜等相对贵重的金属，成本较高，助焊剂主要成分为脂类有机化合物，高温熔化时会释放多种气体和烟雾，不利于生产车间的环境。另外，由于感应线圈温度较高，需要循环冷却系统进行降温，保持其焊接的稳定性，并且由于升温速度较慢，焊接所需时间较长，再加上添加助焊剂和焊片，影响焊接加工的效率。

CN 109202247A公开了一种铝合金与钢的焊接方法，该方法包括：在铝合金板搭接区域的中心位置上用钻头钻削出通孔，在通孔基础上通过端铣刀铣出沉头孔；按照沉头孔尺寸加工钢制铆钉，将钢制铆钉完全塞入沉头孔中，对铝合金板和钢板的焊点位置进行表面清理；将铝合金板与钢板搭接，采用电阻焊接方法进行焊接；该方法通过在铝合金板中设置铆钉，实现异质金属之间的焊接，但该方法焊接前的操作较为复杂，且对于硬质合金难以在其上加工通孔，适用范围较窄。

CN 101733448A公开了一种钻孔工具及其制造方法，该钻孔工具由具有刃部的主体部和钻柄部构成，所述刃部由以碳化钨和钴为主要成分的硬质合金部件形成，并且所述钻柄部由不锈钢部件形成，将两者通过电阻焊接而接合，硬质合金部件和不锈钢部件的接合界面的至少20％以上的面积内，不锈钢部件的铁成分渗入硬质合金部件中；该钻孔工具涉及的是异质金属件的焊接，一个部件相对另一个硬度不同，能够渗入到另一部件中，提高结合强度，但对于同种硬质金属之间的焊接并未明确如何焊接。

综上所述，对于同种硬质金属件之间的焊接，还需要选择合适的连接结构件，使得合金件之间能够稳定焊接，焊接强度高，且焊接效率高，成本较低。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种硬质合金焊接件，针对同种硬质合金间难以焊接的问题，通过增加异质过渡层的方式实现合金件之间的连接，具体采用压力焊的方式，无需其他辅助材料，焊接后结合强度高，且不会造成合金表面及内部的损伤，操作简单，焊接效率高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种硬质合金焊接件，所述硬质合金焊接件包括第一硬质合金件、焊接层和第二硬质合金件，所述第一硬质合金件和第二硬质合金件的焊接面为平面，所述焊接层位于两者的焊接面之间；所述焊接层在焊接后呈柱状结构，所述焊接层在焊接前为两端带有尖角的结构件，所述尖角分别与第一硬质合金件和第二硬质合金件的焊接面接触。

本实用新型中，对于同种硬质合金之间的焊接，若采用传统的感应钎焊方式，需要使用焊片和助焊剂，且升温速率较慢，同种合金之间的渗透作用较弱，造成焊接效率较低，因而本实用新型中在硬质合金件之间增加另一种金属结构件，使其能够形成焊接层，降低同种硬质合金之间焊接的难度，采用压力焊的方式，无需使用辅助材料，同时焊接结构件设有尖角结构，使其与硬质合金件接触面积较小，通电时产生大量电阻热，有助于焊接结构件的熔化，施加压力使其迅速融合，焊接结构件与硬质合金之间相互渗透，得到的焊接件焊接强度高，且不易造成硬质合金的损伤；所述硬质合金焊接件结构简单，焊接过程操作简便，焊接效率较高，可有效节省时间，降低成本，有助于广泛应用。

以下作为本实用新型优选的技术方案，但不作为本实用新型提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本实用新型的技术目的和有益效果。

作为本实用新型优选的技术方案，所述第一硬质合金件和第二硬质合金件呈柱状结构，两者水平放置，且中心轴重合。

作为本实用新型优选的技术方案，所述第一硬质合金件的主体直径为1.5～3.5mm，例如1.5mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.5mm、2.7mm、3mm或3.5mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本实用新型优选的技术方案，所述第二硬质合金件的直径为0.8～1.5mm，例如0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本实用新型中，硬质合金件的大小可以相同，也可以不相同，根据使用需求来选择，根据其合金元素的选择，第一硬质合金件可选择较为便宜且性能满足需求的合金，第二硬质合金件要求较高，价格昂贵，所述合金虽然硬度较大，但材料较脆，两者直接进行焊接会损伤合金表面及内部的微观组织，因而需要增加一段熔点相对较低的过渡层。

作为本实用新型优选的技术方案，所述焊接层包括不锈钢焊接层，焊接后的厚度为0.8～3.0mm，例如0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm、2.5mm、2.7mm或3.0mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述焊接层的直径与第二硬质合金件的直径相同。

本实用新型中，所述焊接层选择不锈钢材料，一是不锈钢和硬质合金之间的焊接工艺较为成熟，无需辅助材料即可完成焊接，焊接质量及焊接效率均较高；二是不锈钢与硬质合金之间的渗透作用较强，且其自身性能与硬质合金接近，不会对整体焊接件带来较大的影响。

作为本实用新型优选的技术方案，所述第一硬质合金件中靠近焊接层的一端呈圆台形，其直径梯度变化，由第一硬质合金件的主体直径逐渐减小至焊接层的直径。

本实用新型中，所述第一、第二硬质合金件由焊接层焊接后，将焊接层附近区域进行打磨，使焊接层与较细的第二硬质合金件直径相同，而较粗的第一硬质合金件的端部打磨后，直径梯度变化，由焊接层的较小直径过渡到第一硬质合金件的较大直径。

作为本实用新型优选的技术方案，所述焊接层焊接前的不锈钢结构件的尖角呈圆锥形，圆锥形尖角的顶角为120～180度，例如120度、130度、135度、140度、150度、160度、170度或175度等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；该数值范围内一般不取到端点值180度，此时无法形成尖角结构，而是形成平面，平面结构无法产生足够的电阻热，无法形成有效的焊接接头。

作为本实用新型优选的技术方案，所述不锈钢结构件的中间位置还设有一段圆柱段，所述圆柱段的直径与圆锥形尖角的底面直径相同。

本实用新型中，不锈钢结构件设置尖角的目的在于电流通过不锈钢与合金的接触点时，由于接触面积较小，该处会产生大量电阻热，再通过一定的压力将其迅速的融合在一起，此时不锈钢与硬质合金之间的元素会在接触面附近相互渗透，形成有效的焊接接头。

作为本实用新型优选的技术方案，所述硬质合金焊接件在焊接前，第一硬质合金件和第二硬质合金件中远离焊接层的一端均设有电极，两端电极的极性相反，所述电极连接有电源。

本实用新型中，硬质合金进行压力焊，需要进行通电，将两个硬质合金件水平至于V型块上，两者中间放置不锈钢结构件，将电极至于两个硬质合金件的外侧一段，并向内施加轴向压力，将熔融后的不锈钢结构件挤压成焊接层，凝固后将两个硬质合金件连接到一块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过在同种硬质合金件之间增加另一种异质结构件，再采用压力焊的方式实现同种硬质合金之间的焊接，焊接后结合强度高，且不会造成合金表面及内部的损伤，焊接质量高；

(2)本实用新型中的焊接结构件设有尖角结构，使其与硬质合金件接触面积较小，通电时产生大量电阻热，有助于焊接结构件的熔化，施加压力使其迅速融合，焊接结构件与硬质合金之间相互渗透，快速形成有效的焊接接头，提高焊接效率，相比感应钎焊的方式可提高1倍以上；

(3)本实用新型所述硬质合金焊接件结构简单，焊接过程操作简便，可有效节省时间，降低成本，应用范围广。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的硬质合金焊接件焊接前的组装结构示意图；

图2是本实用新型实施例1提供的硬质合金焊接件焊接后的结构示意图；

其中，1-第一硬质合金件，2-第二硬质合金件，3-不锈钢结构件，4-焊接层。

具体实施方式

为更好地说明本实用新型，便于理解本实用新型的技术方案，下面对本实用新型进一步详细说明，但下述的实施例仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型保护范围以权利要求书为准。

本实用新型具体实施方式部分提供了一种硬质合金焊接件，所述硬质合金焊接件包括第一硬质合金件1、焊接层4和第二硬质合金件2，所述第一硬质合金件1和第二硬质合金件2的焊接面为平面，所述焊接层4位于两者的焊接面之间；所述焊接层4在焊接后呈柱状结构，所述焊接层4在焊接前为两端带有尖角的结构件，所述尖角分别与第一硬质合金件1和第二硬质合金件2的焊接面接触。

以下为本实用新型典型但非限制性实施例：

实施例1：

本实施例提供了一种硬质合金焊接件，所述硬质合金焊接件焊接前的组装结构示意图如图1所示，焊接后的结构示意图如图2所示，包括第一硬质合金件1、焊接层4和第二硬质合金件2，所述第一硬质合金件1和第二硬质合金件2的焊接面为平面，所述焊接层4位于两者的焊接面之间；所述焊接层4在焊接后呈柱状结构，所述焊接层4在焊接前为两端带有尖角的结构件，所述尖角分别与第一硬质合金件1和第二硬质合金件2的焊接面接触。

所述第一硬质合金件1和第二硬质合金件2呈柱状结构，两者水平放置，且中心轴重合。

所述第一硬质合金件1的主体直径为2.5mm，第二硬质合金件2的直径为1.2mm。

所述焊接层4包括不锈钢焊接层，焊接后的厚度为1.5mm，焊接层4的直径与第二硬质合金件2的直径相同。

所述第一硬质合金件1中靠近焊接层4的一端呈圆台形，其直径梯度变化，由第一硬质合金件1的主体直径逐渐减小至焊接层4的直径。

所述焊接层4焊接前的不锈钢结构件3的尖角呈圆锥形，圆锥形尖角的顶角为135度。

所述不锈钢结构件3的中间位置还设有一段圆柱段，所述圆柱段的直径与圆锥形尖角的底面直径相同。

所述不锈钢结构件3的圆柱段直径介于第一硬质合金件1和第二硬质合金件2的直径之间。

所述硬质合金焊接件在焊接前，第一硬质合金件1和第二硬质合金件2中远离焊接层的一端均设有电极，两端电极的极性相反，所述电极连接有电源。

实施例2：

本实施例提供了一种硬质合金焊接件，所述硬质合金焊接件包括第一硬质合金件1、焊接层4和第二硬质合金件2，所述第一硬质合金件1和第二硬质合金件2的焊接面为平面，所述焊接层4位于两者的焊接面之间；所述焊接层4在焊接后呈柱状结构，所述焊接层4在焊接前为两端带有尖角的结构件，所述尖角分别与第一硬质合金件1和第二硬质合金件2的焊接面接触。

所述第一硬质合金件1和第二硬质合金件2呈柱状结构，两者水平放置，且中心轴重合。

所述第一硬质合金件1的主体直径为3.5mm，第二硬质合金件2的直径为1.5mm。

所述焊接层4包括不锈钢焊接层，焊接后的厚度为2.5mm，焊接层4的直径与第二硬质合金件2的直径相同。

所述第一硬质合金件1中靠近焊接层4的一端呈圆台形，其直径梯度变化，由第一硬质合金件1的主体直径逐渐减小至焊接层4的直径。

所述焊接层4焊接前的不锈钢结构件3的尖角呈圆锥形，圆锥形尖角的顶角为140度。

所述不锈钢结构件3的中间位置还设有一段圆柱段，所述圆柱段的直径与圆锥形尖角的底面直径相同。

所述不锈钢结构件3的圆柱段直径介于第一硬质合金件1和第二硬质合金件2的直径之间。

所述硬质合金焊接件在焊接前，第一硬质合金件1和第二硬质合金件2中远离焊接层的一端均设有电极，两端电极的极性相反，所述电极连接有电源。

实施例3：

本实施例提供了一种硬质合金焊接件，所述硬质合金焊接件包括第一硬质合金件1、焊接层4和第二硬质合金件2，所述第一硬质合金件1和第二硬质合金件2的焊接面为平面，所述焊接层4位于两者的焊接面之间；所述焊接层4在焊接后呈柱状结构，所述焊接层4在焊接前为两端带有尖角的结构件，所述尖角分别与第一硬质合金件1和第二硬质合金件2的焊接面接触。

所述第一硬质合金件1和第二硬质合金件2呈柱状结构，两者水平放置，且中心轴重合。

所述第一硬质合金件1的主体直径为1.5mm，第二硬质合金件2的直径为0.8mm。

所述焊接层4包括不锈钢焊接层，焊接后的厚度为0.8mm，焊接层4的直径与第二硬质合金件2的直径相同。

所述第一硬质合金件1中靠近焊接层4的一端呈圆台形，其直径梯度变化，由第一硬质合金件1的主体直径逐渐减小至焊接层4的直径。

所述焊接层4焊接前的不锈钢结构件3的尖角呈圆锥形，圆锥形尖角的顶角为160度。

所述不锈钢结构件3的圆锥形尖角底面的直径与第一硬质合金件1和第二硬质合金件2的直径相同。

所述硬质合金焊接件在焊接前，第一硬质合金件1和第二硬质合金件2中远离焊接层的一端均设有电极，两端电极的极性相反，所述电极连接有电源。

将上述实施例中的硬质合金件和不锈钢结构件组装后进行压力焊，电极通电后电流通过硬质合金件及不锈钢结构件，不锈钢结构件上的尖角处产生大量电阻热，快速升温熔化，在挤压力作用下两侧的硬质合金件通过焊接层连接，冷却凝固后形成一个整体，得到的焊接件焊接强度高，并提高了焊接效率。

综合上述实施例可以看出，本实用新型通过在同种硬质合金件之间增加另一种异质结构件，再采用压力焊的方式实现同种硬质合金之间的焊接，焊接后结合强度高，且不会造成合金表面及内部的损伤，焊接质量高；焊接结构件设有尖角结构，使其与硬质合金件接触面积较小，通电时产生大量电阻热，有助于焊接结构件的熔化，施加压力使其迅速融合，焊接结构件与硬质合金之间相互渗透，快速形成有效的焊接接头，提高焊接效率；所述硬质合金焊接件结构简单，焊接过程操作简便，可有效节省时间，降低成本，应用范围广。

本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细结构，但本实用新型并不局限于上述详细结构，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型结构的等效替换及辅助结构的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种硬质合金焊接件，其特征在于，所述硬质合金焊接件包括第一硬质合金件、焊接层和第二硬质合金件，所述第一硬质合金件和第二硬质合金件的焊接面为平面，所述焊接层位于两者的焊接面之间；所述焊接层在焊接后呈柱状结构，所述焊接层在焊接前为两端带有尖角的结构件，所述尖角分别与第一硬质合金件和第二硬质合金件的焊接面接触。

2.根据权利要求1所述的硬质合金焊接件，其特征在于，所述第一硬质合金件和第二硬质合金件呈柱状结构，两者水平放置，且中心轴重合。

3.根据权利要求2所述的硬质合金焊接件，其特征在于，所述第一硬质合金件的主体直径为1.5～3.5mm。

4.根据权利要求2所述的硬质合金焊接件，其特征在于，所述第二硬质合金件的直径为0.8～1.5mm。

5.根据权利要求4所述的硬质合金焊接件，其特征在于，所述焊接层包括不锈钢焊接层，焊接后的厚度为0.8～3.0mm；

所述焊接层的直径与第二硬质合金件的直径相同。

6.根据权利要求5所述的硬质合金焊接件，其特征在于，所述第一硬质合金件中靠近焊接层的一端呈圆台形，其直径梯度变化，由第一硬质合金件的主体直径逐渐减小至焊接层的直径。

7.根据权利要求5所述的硬质合金焊接件，其特征在于，所述焊接层焊接前的不锈钢结构件的尖角呈圆锥形。

8.根据权利要求7所述的硬质合金焊接件，其特征在于，所述圆锥形的顶角为120～180度。

9.根据权利要求7所述的硬质合金焊接件，其特征在于，所述不锈钢结构件的中间位置还设有一段圆柱段，所述圆柱段的直径与圆锥形尖角的底面直径相同。

10.根据权利要求1所述的硬质合金焊接件，其特征在于，所述硬质合金焊接件在焊接前，第一硬质合金件和第二硬质合金件中远离焊接层的一端均设有电极，两端电极的极性相反，所述电极连接有电源。

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