[发明专利]一种用于金属表面的钎焊包覆材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接材料，具体涉及一种用于金属表面的钎焊包覆材料。

背景技术

在工业生产中，机械部件往往在机械传动、接触时发生磨损和腐蚀，其常常成为各种机械设备工件失效的主要形式，由此导致机械装置工作效率降低，机械部件的使用寿命大大缩短，工件维护更换频繁，产品质量降低，材料消耗增加，投资成本大大增加等一系列的问题，造成严重的经济损失和降低工作效率，因此对改善和提高金属材料的耐磨耐蚀性能的研究一直受到国内外的广泛重视。

随着我国高新技术产业的快速发展，在地质勘探、航空航天、国防军事、核工业、石油、电力、生物工程开发等领域，工作在高温、高压、高速、核辐射等极其苛刻的环境下，许多机械装备的部件都有防磨、抗蚀和耐高温的要求，从某种意义上讲，机械装备安全、可靠和寿命的高低长短取决于其关键部件的抗腐蚀和抗磨损的程度，耐磨、抗腐蚀等问题解决的程度，对机械装备的安全性、可靠性、低碳环保性及经济效益都具有举足轻重的作用。对解决各种金属部件的耐腐蚀和耐磨损问题成为各行各业关注的焦点，因此，研究开发一种具有较好的耐磨蚀、耐高温腐蚀等优异性能的涂层材料的是保证机械装备正常运行的当务之急，也是符合国家自主研发战略和绿色环保的领先技术。

纵观金属材料表面耐磨、耐蚀的研究现状，目前主要使用的表面耐磨处理方法有热喷涂、堆焊、硬质合金镶块、气相沉淀、激光熔覆、喷射成形以及纳米热喷涂等，其制备工艺已有很大的发展，力学和耐磨耐蚀性能也拥有一些改善，但由于空间位置以及硬质合金覆层加工处理困难，使得覆层组织和覆层表面厚度难以精确控制，覆层金属不易润湿等问题，因而该覆层金属在实际使用过程中拥有一系列的问题需要解决。钎焊是一种可用于硬质覆层金属与基体母材连接的一种方法，可以获得牢固的钎缝以及大尺寸、高表面精度、高含量硬质颗粒覆层制件，而钎焊工艺用于其覆层成形所表现出的优异特点与钎料的特性息息相关，因而钎焊材料是影响钎焊覆层质量的关键因素，同时解决部件空间位置的钎焊难题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于金属表面的钎焊包覆材料，通过有机硅树脂粘接剂和环氧树脂粘接剂的作用，钎料成分均匀并具有特定的粘接性能，钎焊包覆材料可以裁剪为各种形状，有利于部件在各种复杂部位的钎焊，并保证在钎焊条件下，钎焊包覆材料不会脱落，有利于高温连接过程中的原子扩散和界面反应，提高包覆材料的润湿能力以及金属表面的性能。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种用于金属表面的钎焊包覆材料，所述包覆材料为粉末颗粒，由以下重量百分比的组分组成：Ni包碳化钨粉(WC-10Ni)48％～62％，Ni粉7％～11％，NiCrBSi合金粉(AWS BNi-2)27％～45％，余量为粘结剂；Ni包碳化钨粉颗粒尺寸为：5μm～15μm，Ni粉颗粒尺寸为：30μm～45μm，NiCrBSi合金粉颗粒尺寸为：25μm～35μm，其中Ni包碳化钨粉晶粒之间金属粘接相的自由度d≤0.3μm。

作为优选，所述粘结剂包含有机硅树脂粘接剂和环氧树脂粘接剂，有机硅树脂粘接剂和环氧树脂粘接剂重量之比为2：5。

作为优选，所述有机硅树脂粘接剂包含主剂和固化剂，主剂与固化剂重量之比为7：1，有机硅树脂工作温度为250℃～300℃。

作为优选，所述有机硅树脂粘接剂的主剂由以下重量百分比的组分组成：38.1％正硅酸四乙酯、23.2％甲基三乙氧基硅烷、8.5％二甲基二乙氧硅烷、3.3％顺丁烯二酸酐、5.2％丁苯橡胶、0.8％二甲苯、8.8％滑石粉、6.7％丙烯酸酯橡胶、4.2％甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷、1.2％羟基封端聚二甲基硅氧烷；固化剂由以下重量百分比的组分组成：15％二乙烯三胺、21％邻羟基苯甲醛、16％二乙氨基丙胺、17％间苯二胺、18％双氰胺、13％丁烷四甲酸酐。

作为优选，所述环氧树脂粘接剂包含主剂和固化剂，主剂与固化剂重量之比为5：1，环氧树脂粘接剂的工作温度为750℃～850℃。

作为优选，所述环氧树脂粘接剂的主剂由以下重量百分比的组分组成：48.8％双酚A型环氧树脂、7.2％异氰酸酯、3.5％乙烯基三甲氧基硅烷、3.4％聚酯树脂、3.3％聚硫橡胶、2.7％环氧丙烷丁基醚、3.5％二甲苯、2.8％钛酸酯、5.8％芳香胺、1.6％甲苯、2.4％异构十三醇聚氧乙烯醚、5.1％脂肪胺、3.4％聚酰胺树脂、6.4％丁腈橡胶；固化剂由以下重量百分比的组分组成：16％对羟基苯乙酮、18％二聚环戊二烯、22％羧酸树脂、19％三亚乙基四胺、25％聚酰胺树脂。