[发明专利]一种硬质合金与不锈钢复合棒销的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种砂磨机部件产品的制作方法，特别是砂磨机的硬质合金与不锈钢复合棒销的焊接方法。主要用于制作砂磨机棒销，属粉末冶金制造技术领域。

背景技术：

随着砂磨技术的高速发展，对砂磨机性能也随之不断提高。因此对砂磨机的加工制作也变的更加精细，其要求也变得更为严格。随着砂磨机性能的提高，对其核心部件棒销的要求也越来越高。

目前用于制作砂磨机棒销的材料普遍是硬质合金材料，硬质合金是金属碳化物粉末与钴的混合物，常用的金属碳化物是碳化钨，碳化钛等。硬质合金材料的棒销，可实现对原材料的高效纳米研磨。其耐磨性和强度远远高于其它材质的棒销。也有少数采用稀有金属碳化物代替硬质合金材料作为制作棒销材料的，但因其金属为稀有金属，且价格昂贵，其应用有限。

硬质合金棒销常见的制作方式为两种：整体硬质合金和硬质合金与其它材料焊接起来上网复合结构。整体硬质合金是安装部分和工作部分为整体成型。由于硬质合金材料价格较高，加工成本高，导致棒销制作成本昂贵。棒销也可以通过将棒销的安装部分和工作部分分别采用不同材料焊接来完成棒销的制作。其中安装部分采用不锈钢，因为其不会生锈，在研磨产品过程中，不会引入杂质；工作部分采用硬质合金；用焊接的方法制作的棒销节省硬质合金材料，相应的也降低了棒销的制作成本。但是目前焊接的方法制作的棒销的硬质合金材料焊接多采用火焰钎焊法，该焊接方法温度的均匀性，升温速度难以控制，加热时会产生较大的温度梯度。而且火焰钎焊升温过快过高，极易造成钎缝氧化及焊料成份严重烧损，且局部的受热不均，产品极易炸裂和崩口；同时操作过慢或温度偏低时钎料的流动性不好，形成虚焊且焊缝内留有大量气孔和夹渣，以致严重降低焊缝强度。很有必要对此加以改进。

通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明相关的主要有以下几个：

1、专利号为CN201510203922.7，名称为“多片硬质合金与长条不锈钢刀体间的高温钎焊方法”的发明专利，该专利公开了一种多片硬质合金与长条不锈钢刀体间的高温钎焊方法，将304不锈钢、硬质合金及中间夹过渡层金属的片状钎料准备好，用砂纸去除掉不锈钢刀架、硬质合金和钎料表面的氧化层，用丙酮清洁钎焊表面、钎料和过渡层合金，然后将刀架和硬质合金片待连接面都涂上钎剂，把钎料放在钢刀架和硬质合金之间，用夹具分别把每片硬质合金固定在刀架上，然后放入密闭通入工业氩气的箱式炉中加热、保温，然后随炉冷却到室温，取出工件，卸掉夹具。由于合金片多，长条状刀体焊接后由于热涨系数不同发生了弯曲变形，冷压矫正变形会压坏硬质合金片；因此把焊好的刀具加热到450℃，保温5分钟，直接取出热压消除焊接变形，得到形状规整、连接强度好的产品。

2、专利号为CN201410612089.7，名称为“在硬质合金长条薄壁件上焊接不锈钢筒形零件的工艺”的发明专利，该专利公开了一种在硬质合金长条薄壁件上焊接不锈钢筒形零件的工艺，包括：将经过预处理的硬质合金长条薄壁件放入淬火炉，随炉升温至400~450℃；将其迅速从炉中取出，把不锈钢筒形零件快速定位在待焊位置，用火焰加热，使火焰的外焰围绕不锈钢筒形零件周围做圆周运动，并且火焰要适量偏向硬质合金长条薄壁件一侧，当不锈钢筒形零件加热温度到650℃~800℃时，迅速用焊料粘焊剂溶进焊缝，保证在此温度范围焊接完毕，焊料覆满焊缝后立即停火；停火后将焊接工件立即放入350~450℃炉中回火5~8小时。

3、专利号为CN201410139226.X，名称为“超级双相不锈钢基体上堆焊Co-Cr-W硬质合金的方法”的发明专利，该专利公开了一种超级双相不锈钢基体上堆焊Co-Cr-W硬质合金的方法，该方法以超级双相不锈钢为基体材料，通过钨极氩弧焊在基体材料表面堆焊Co-Cr-W硬质合金；超级双相不锈钢成分为：Cr24-26%；Ni6-8％；Mo3-4%；N0.2-0.3%；Cu0.05-1%；W0.5-1%；C≤0.03%；Si≤1.0%；Mn≤1.0%；P≤0.03%；S≤0.01%。本发明通过研究材料特性、优化工艺参数、焊接过程质量控制，实现了在超级双相不锈钢基体上堆焊Co-Cr-W硬质合金，获得满足核电法规RCC-M标准要求的试验数据，解决了核级泵轴套基体材料在使用过程中的腐蚀问题。