[发明专利]一种高强度复合焊料

说明书

本发明涉及一种高强度复合焊料，所述焊料形成的熔敷金属包括的组分及质量百分比为：碳0.04～0.08％、硅0.30～0.50％、锰4～8％、镍10～18％、铬4％～8％、钛2～4％、钼0.4～0.8％、铁60～70％，余量为杂质，其中镍与铬的重量比为2～3：1。本发明具有较高的强度和机械拉伸性能，在高温条件下性能稳定，并且成本低廉、电弧飞溅小、易脱渣。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，特别涉及一种高强度复合焊料。

背景技术

液压油缸是液压传动系统中的执行元件，它是把液压能转换成机械能的能量转换装置，液压油缸是实现往复运动的机械装置。液压油缸的结构型式有活塞缸、柱塞缸、摆动缸三大类，活塞缸和柱塞缸实现往复直线运动，输出速度和推力，摆动缸实现往复摆动，输出角速度(转速)和转矩。

液压油缸的工作压力较大，长期运行时内部温度较高，而且对于密封要求很严格，因此在生产也维修时对于焊接的质量要求很高。目前，针对液压油缸的焊接一般采用传统焊条或者特种焊条。从材质上来说，传统焊条，如J506焊条等，可以用于对液压油缸的焊接，但是这类焊材的机械性能较低，在焊接后可能会因强度匹配达不到液压油缸的使用要求，而导致焊接后使用寿命不长，容易出现二次裂纹或者渗漏。特种焊条，如WE777特种铸铁焊条，其强度很高，能够较好地满足液压油缸的使用要求，但是成本较高，而且高温条件下性能不稳定，而且对焊接的操作要求较严。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种高强度复合焊料及其制备工艺，能够具有较高的强度和机械拉伸性能，在高温条件下性能稳定，并且成本低廉、电弧飞溅小、易脱渣。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高强度复合焊料，所述焊料形成的熔敷金属包括的组分及质量百分比为：碳0.04～0.08％、硅0.30～0.50％、锰4～8％、镍10～18％、铬4％～8％、钛2～4％、钼0.4～0.8％、铁60～70％，余量为杂质，其中镍与铬的重量比为2～3：1。

本发明的有益效果是：本发明产品以铁为基本元素，完成焊接后，熔覆金属的成分和液压油缸的材质偏差较小，匹配度较好；本发明添加了一定量的碳和硅，还添加了少量的钼元素，可以有效促进熔敷合金中马氏体的形成，有效增加整体强度和力学性能；本发明还含有一定量的镍和铬，并且控制了镍和铬的占比比例，然后添加了少量的钛，上述比例的镍和铬的加入加上少量钛元素的引入，能够在很大程度上改善熔覆合金的韧性，提高熔覆合金的抗撕裂和抗拉伸性能，有效避免焊接区域裂缝的产生，镍和铬的加入，并且控制占比比例，还能够在不影响整体强度的情况下，提高熔覆合金的耐高温性能，保证熔覆合金在高温条件下强度和韧性的稳定。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述焊料形成的熔敷金属包括的组分及质量百分比中碳优选0.04～0.06％、硅优选0.30～0.40％；所述焊料形成的熔敷金属包括的组分及质量百分比中镍优选12～15％、铬优选4％～6％。

采用上述进一步方案的有益效果是能够进一步控制熔覆金属的含碳量，在精确控制含硅量后，能够配合马氏体的大量形成，同时避免含碳量过高导致熔覆合金产生脆性。而精确控制镍和铬的加入量，则在保证高温性能和韧性基础上，在焊接过程中能够增加焊料的淬透性，进一步改善熔覆合金的整体强度。

进一步，所述焊料包括焊芯、裹覆于焊芯表面的药皮和粘结剂；所述药皮中包括的组分及质量百分比为：大理石40～45％、碳酸钡2～8％、萤石20～25％、金红石10～15％、冰晶石5～10％、电解锰3～5％。

采用上述进一步方案的有益效果是能够使焊料在焊接过程中电弧稳定，有效脱氧、脱硫、成渣，并且有效地降低焊缝金属含氢量。

进一步，所述药皮与焊芯的重量比优选1:3.5～4；所述粘结剂与药皮的重量比优选1:4～4.5。