本發(fā)明涉及合金技術(shù)領(lǐng)域,具體是鎢合金同金剛石的焊接制品及其制備方法。
背景技術(shù):
隨著國防和民用工業(yè)的發(fā)展,人們對金屬材料和各種零部件的硬度及耐磨性要求越來越高。合金,是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)。一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。根據(jù)組成元素的數(shù)目,可分為二元合金、三元合金和多元合金。各類型合金都有以下通性:(1)多數(shù)合金熔點(diǎn)低于其組分中任一種組成金屬的熔點(diǎn);(2)硬度一般比其組分中任一金屬的硬度大;(特例:鈉鉀合金是液態(tài)的,用于原子反應(yīng)堆里的導(dǎo)熱劑);(3)合金的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于任一組分金屬。利用合金的這一特性,可以制造高電阻和高熱阻材料;還可制造有特殊性能的材料;(4)有的抗腐蝕能力強(qiáng)(如不銹鋼)如在鐵中摻入15%鉻和9%鎳得到一種耐腐蝕的不銹鋼,適用于化學(xué)工業(yè)。但是合金還是不能滿足對硬度有極高要求的領(lǐng)域,金剛石的高硬度和耐磨性,硬質(zhì)合金襯底層具有良好的強(qiáng)度和剛度,二者的結(jié)合使其兼具金剛石和硬質(zhì)合金的特點(diǎn),具有優(yōu)異的切削性能,因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、鉆探開采等技術(shù)領(lǐng)域。但是現(xiàn)有的焊接技術(shù)往往存在著各種問題,影響金剛石復(fù)合制品的焊接質(zhì)量,不能保證其強(qiáng)度、牢固度等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供保證強(qiáng)度、適用范圍廣、操作簡單,焊接時(shí)間短、生產(chǎn)效率高的鎢合金同金剛石的焊接制品及其制備方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
鎢合金同金剛石的焊接制品,按照重量份的原料包括:鎢60-110份、鈷3-30份、鎳10-100份、金剛石5-40份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述鎢合金同金剛石的焊接制品,按照重量份的原料包括:鎢65-105份、鈷5-25份、鎳15-95份、金剛石5-35份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述鎢合金同金剛石的焊接制品,按照重量份的原料包括:鎢70-100份、鈷8-20份、鎳20-90份、金剛石8-30份。
鎢合金同金剛石的焊接制品的制備方法,包括以下步驟:
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳,然后將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀,制得混合粉;將混合粉置于1000-1600℃的溫度下煅燒2-10h;將燒好的混合粉進(jìn)行退火處理,退火溫度為350-600℃;保持1-4小時(shí);制得鎢合金;
2)將鎢合金與金剛石置于丙酮溶液中浸泡清洗;所述丙酮溶液的質(zhì)量濃度為80%-99%,所述浸泡的時(shí)間為1-2h;
3)將清洗后的金剛石和鎢合金置于真空焊接爐內(nèi)利用釬焊材料進(jìn)行真空焊接,焊接溫度為800-950℃,保溫2-15min后即得焊接制品。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟1)中,將混合粉置于1000-1500℃的溫度下煅燒2-8h。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟1)中,退火溫度為400-500℃;保持1-2小時(shí)。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟2)中,金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進(jìn)行平磨,至焊接面的平面度為0.005-0.02mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明焊接的溫度適中,不會對金剛石造成熱損傷,同時(shí)保證了金剛石與鎢合金的強(qiáng)度;不受硬質(zhì)合金基座尺寸和形狀的限制,所得焊接制品可與各種切削機(jī)械配合安裝,滿足復(fù)雜多變的工作環(huán)境的需求,適用范圍廣;該制備方法操作簡單,焊接時(shí)間短,生產(chǎn)效率高,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
本發(fā)明實(shí)施例中,鎢合金同金剛石的焊接制品,按照重量份的原料包括:鎢60-110份、鈷3-30份、鎳10份、金剛石5份。
鎢合金同金剛石的焊接制品的制備方法,包括以下步驟:
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳,然后將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀,制得混合粉;將混合粉置于1000℃的溫度下煅燒2h;將燒好的混合粉進(jìn)行退火處理,退火溫度為350℃;保持1小時(shí);制得鎢合金;
2)將鎢合金與金剛石置于丙酮溶液中浸泡清洗;所述丙酮溶液的質(zhì)量濃度為80%,所述浸泡的時(shí)間為1h。金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進(jìn)行平磨,至焊接面的平面度為0.005mm。
3)將清洗后的金剛石和鎢合金置于真空焊接爐內(nèi)利用釬焊材料進(jìn)行真空焊接,焊接溫度為800℃,保溫2min后即得焊接制品。
實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例中,鎢合金同金剛石的焊接制品,按照重量份的原料包括:鎢110份、鈷30份、鎳100份、金剛石40份。
鎢合金同金剛石的焊接制品的制備方法,包括以下步驟:
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳,然后將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀,制得混合粉;將混合粉置于1600℃的溫度下煅燒10h;將燒好的混合粉進(jìn)行退火處理,退火溫度為600℃;保持4小時(shí);制得鎢合金;
2)將鎢合金與金剛石置于丙酮溶液中浸泡清洗;所述丙酮溶液的質(zhì)量濃度為99%,所述浸泡的時(shí)間為2h。金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進(jìn)行平磨,至焊接面的平面度為0.02mm。
3)將清洗后的金剛石和鎢合金置于真空焊接爐內(nèi)利用釬焊材料進(jìn)行真空焊接,焊接溫度為950℃,保溫15min后即得焊接制品。
實(shí)施例3
本發(fā)明實(shí)施例中,鎢合金同金剛石的焊接制品,按照重量份的原料包括:鎢65份、鈷5份、鎳15份、金剛石5份。
鎢合金同金剛石的焊接制品的制備方法,包括以下步驟:
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳,然后將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀,制得混合粉;將混合粉置于1000℃的溫度下煅燒2h;將燒好的混合粉進(jìn)行退火處理,退火溫度為400℃;保持1小時(shí);制得鎢合金;
2)將鎢合金與金剛石置于丙酮溶液中浸泡清洗;所述丙酮溶液的質(zhì)量濃度為89%,所述浸泡的時(shí)間為1h。金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進(jìn)行平磨,至焊接面的平面度為0.01mm。
3)將清洗后的金剛石和鎢合金置于真空焊接爐內(nèi)利用釬焊材料進(jìn)行真空焊接,焊接溫度為850℃,保溫5min后即得焊接制品。
實(shí)施例4
本發(fā)明實(shí)施例中,鎢合金同金剛石的焊接制品,按照重量份的原料包括:鎢105份、鈷25份、鎳95份、金剛石35份。
鎢合金同金剛石的焊接制品的制備方法,包括以下步驟:
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳,然后將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀,制得混合粉;將混合粉置于1500℃的溫度下煅燒8h;將燒好的混合粉進(jìn)行退火處理,退火溫度為500℃;保持2小時(shí);制得鎢合金;
2)將鎢合金與金剛石置于丙酮溶液中浸泡清洗;所述丙酮溶液的質(zhì)量濃度為90%,所述浸泡的時(shí)間為2h。金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進(jìn)行平磨,至焊接面的平面度為0.015mm。
3)將清洗后的金剛石和鎢合金置于真空焊接爐內(nèi)利用釬焊材料進(jìn)行真空焊接,焊接溫度為900℃,保溫12min后即得焊接制品。
實(shí)施例5
本發(fā)明實(shí)施例中,鎢合金同金剛石的焊接制品,按照重量份的原料包括:鎢70份、鈷8份、鎳20份、金剛石8份。
鎢合金同金剛石的焊接制品的制備方法,包括以下步驟:
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳,然后將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀,制得混合粉;將混合粉置于1100℃的溫度下煅燒4h;將燒好的混合粉進(jìn)行退火處理,退火溫度為400℃;保持2小時(shí);制得鎢合金;
2)將鎢合金與金剛石置于丙酮溶液中浸泡清洗;所述丙酮溶液的質(zhì)量濃度為85%,所述浸泡的時(shí)間為1.2h。金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進(jìn)行平磨,至焊接面的平面度為0.005mm。
3)將清洗后的金剛石和鎢合金置于真空焊接爐內(nèi)利用釬焊材料進(jìn)行真空焊接,焊接溫度為850℃,保溫8min后即得焊接制品。
實(shí)施例6
本發(fā)明實(shí)施例中,鎢合金同金剛石的焊接制品,按照重量份的原料包括:鎢100份、鈷20份、鎳90份、金剛石30份。
鎢合金同金剛石的焊接制品的制備方法,包括以下步驟:
1)按照重量份分別稱取鎢、鈷、鎳,然后將鎢、鈷、鎳磨成粉末狀,制得混合粉;將混合粉置于1400℃的溫度下煅燒6h;將燒好的混合粉進(jìn)行退火處理,退火溫度為450℃;保持1.5小時(shí);制得鎢合金;
2)將鎢合金與金剛石置于丙酮溶液中浸泡清洗;所述丙酮溶液的質(zhì)量濃度為90%,所述浸泡的時(shí)間為1.5h。金剛石的焊接面與鎢合金的焊接面在清洗之前進(jìn)行平磨,至焊接面的平面度為0.01mm。
3)將清洗后的金剛石和鎢合金置于真空焊接爐內(nèi)利用釬焊材料進(jìn)行真空焊接,焊接溫度為900℃,保溫10min后即得焊接制品。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點(diǎn)來看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。