一種鈷基金剛石復合球齒的真空釬焊方法技術

本發明專利技術公開了一種鈷基金剛石復合球齒的真空釬焊方法，包括將硬質合金基體進行去污處理；在基體粉末中加入增強體粉末，其中，基體相為Ag

【技術實現步驟摘要】
一種鈷基金剛石復合球齒的真空釬焊方法


[0001]本專利技術涉及焊接
，尤其涉及一種鈷基金剛石復合球齒的真空釬焊方法。

技術介紹

[0002]目前所發現的天然物質中，金剛石由于其極高的硬度和耐磨性，極低的摩擦系數和熱膨脹系數等優良的物理化學性能，廣泛應用于切削加工，地質勘探等領域。金剛石磨削工具性能主要由金剛石承載負荷的能力決定，這與金剛石本身強度和連結劑對金剛石的固定能力相關。目前釬焊技術是實現硬質合金基體與金剛石增強體連接技術中最為成熟的一種。應用較為廣泛的釬料有Ag
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Cu
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Zn、Ni
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Cr、Cu
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Sn
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Ti等釬料，可以實現金剛石與硬質合金基體形成良好的冶金結合。但由于Ni
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Cr熔點較高，釬焊過程難免會對金剛石產生較大熱損傷，降低其使用壽命。而Cu
?
Sn
?
Ti雖然熔點低，對金剛石熱損傷小，但是與金剛石連接強度低，在鉆頭工作環境下極易造成球齒脫落，從而致使工件失效，造成的經濟損失是極為嚴重的。碳化物陶瓷相的加入可以解決金剛石與基體結合強度不高，金剛石在工作環境下容易脫落的問題，而且能夠減少釬焊過程中金剛石的熱損傷，稀土氧化物由于其本身的特性，會使晶粒更細小，碳化物分布更均勻，從而減少焊接處的應力集中，進一步提高其結合強度和沖擊韌性，提高其使用壽命。
[0003]例如，申請公布號為CN 111299905A的專利技術專利所公開的一種同時含WC和ZrC的復合釬料及其制備方法、進行釬焊的方法，其采用CuSnTi合金相為基體相，其質量百分比分別為銅70
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75％、錫15
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20％和鈦5～10％，增強相采用WC和ZrC混合粉末，機械混合一段時后，再以5％的丙烯酸和95％的對二甲苯為原料制成釬劑，置于真空釬焊爐中進行真空釬焊。進行磨削實驗發現，粘結劑對金剛石的固定效果有一定的改善，但仍無法解決晶粒粗大，焊接處應力集中等問題，其沖擊韌性也較差。

技術實現思路

[0004]為了克服現有技術中相關產品的不足，本專利技術提出一種鈷基金剛石復合球齒的真空釬焊方法。
[0005]本專利技術提供了一種鈷基金剛石復合球齒的真空釬焊方法，包括如下步驟：
[0006]步驟1，基體處理：將硬質合金基體進行去污處理；
[0007]步驟2，配料：在基體粉末中加入增強體粉末，其中，基體相為Ag
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Cu
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Zn，增強相為質量分數為1
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10％的TiC、0
?
2％的CeO；
[0008]步驟3，球磨：將基體粉末和增強體粉末混合球磨，球磨過程中采用5mm的磨球，以球磨比為10：1在轉速為400rpm下球磨3小時制得；
[0009]步驟4，涂敷：在粉狀混合料中加入釬劑制成膏狀，均勻涂敷在鈷基金剛石復合球齒及硬質合金基體表面；
[0010]步驟5，真空釬焊：將涂敷釬料的球齒和硬質合金基體置于真空爐中，釬焊溫度為700
?
800℃，保溫10
?
20分鐘。
[0011]在本專利技術的某些實施方式中，所述基體相為質量百分比的Ag 50
?
70％，Cu 10
?
30％，Zn 10
?
20％。
[0012]在本專利技術的某些實施方式中，所述TiC粉末的粒徑為30
?
70μm。
[0013]在本專利技術的某些實施方式中，所述CeO粉末的粒徑為10
?
30μm。
[0014]在本專利技術的某些實施方式中，步驟4中，粉狀混合料與釬劑按質量比95：5混合，所述釬劑為5％丙烯酸與95％二甲苯。
[0015]在本專利技術的某些實施方式中，步驟4中，涂敷的焊料厚度為1mm。
[0016]在本專利技術的某些實施方式中，步驟1中，采用丙酮對硬質合金基體進行去污處理。
[0017]與現有技術相比，本專利技術有以下優點：
[0018]1、本專利技術通過加入微米級TiC增強相，極大提高了基體與金剛石的結合強度并強化釬料組織，同時，TiC存在會降低釬焊過程中金剛石的熱損傷。加入微米級CeO，不僅可以作為原位形核點形核生長，細化釬料晶粒，還能促進TiC在釬料中的彌散分布，減少應力集中，進一步強化釬料組織。
[0019]2、本專利技術通過在Ag
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Cu
?
Zn基體相中加入TiC增強顆粒，與不添加增強相相比，TiC增強顆粒的加入可以減少成本較高Ag粉的添加量，不僅提高釬料性能，還能降低成本，并且通過控制微米級的粉末粒徑，以實現最佳的潤濕性及工藝性能。
具體實施方式
[0020]為了使本
的人員更好地理解本專利技術方案，下面將對本專利技術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專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。本專利技術可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例，相反地，提供這些實施例的目的是使對本專利技術的公開內容的理解更加透徹全面。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本領域技術人員顯式地和隱式地理解的是，本文所描述的實施例可以與其它實施例相結合。
[0021]實施例1
[0022]本專利技術提供一種鈷基金剛石復合球齒的真空釬焊方法，包括：
[0023]按質量百分比將54.5％的Ag粉、25％的Cu粉、15％的Zn粉均勻混合，得到Ag
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Cu
?
Zn基體相；在Ag
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Cu
?
Zn基體相中加入質量分數為5％的TiC粉和0.5％的CeO粉，球磨比為10：1，在球磨罐中以400rpm球磨3小時得到復合釬料；將復合釬料與釬劑(5％丙烯酸+95％二甲苯)按質量比95：5混合至膏狀，放入烘箱中在80℃下干燥30分鐘；將30CrMo基體和鈷基金剛石鉆頭球齒打磨拋光，用丙酮清洗表面油污；在30CrMo基體和鈷基金剛石鉆頭球齒待焊面上分別均勻涂敷前述中烘干的焊料，厚度為1mm，將鈷基金剛石鉆頭球齒放置在30CrMo基體上制得待焊試樣；將得到的待焊試樣置于真空釬焊爐中，抽真空至8x10
?
3Pa，以20℃/min的加熱速度將焊件升溫至900℃，保溫15分鐘后以5℃/min的速度降溫至150℃，然后隨爐冷卻至室溫，即制得本實施例的復合釬料連接鈷基金剛石鉆頭球齒。
[0024]實施例2
[0025]按質量百分比將55％的Ag粉、24％的Cu粉、15％的Zn粉均勻混合，得到Ag
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Cu
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Zn基體相；在Ag
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Cu
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Zn基體相中加入質量分數為5％的TiC粉和1％的CeO粉，球磨比為10：1，在球
磨罐中以400rp本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種鈷基金剛石復合球齒的真空釬焊方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1，基體處理：將硬質合金基體進行去污處理；步驟2，配料：在基體粉末中加入增強體粉末，其中，基體相為Ag
?
Cu
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Zn，增強相為質量分數為1
?
10％的TiC、0
?
2％的CeO；步驟3，球磨：將基體粉末和增強體粉末混合球磨，球磨過程中采用5mm的磨球，以球磨比為10：1在轉速為400rpm下球磨3小時制得；步驟4，涂敷：在粉狀混合料中加入釬劑制成膏狀，均勻涂敷在鈷基金剛石復合球齒及硬質合金基體表面；步驟5，真空釬焊：將涂敷釬料的球齒和硬質合金基體置于真空爐中，釬焊溫度為700
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800℃，保溫10
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20分鐘。2.根據權利要求1所述的鈷基金剛石復合球齒的真空釬焊方法，其特征在于：所述基...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戴世倫，王繼蘭，銀航，文禮元，代士桂，陳昌武，李林，張國棟，
申請(專利權)人：潛江市江漢鉆具有限公司，
類型：發明
國別省市：