[发明专利]硬质合金钎焊接头及其制备方法和硬质合金工具

说明书

本发明提供了一种硬质合金钎焊接头及其制备方法和硬质合金工具，涉及焊接技术领域。该硬质合金钎焊接头通过在钎缝中放置若干个缓冲材料并使缓冲材料沿钎缝长度方向均匀排布，使得缓冲材料在硬质合金钎焊接头形成过程中，会产生塑性变形来补偿硬质合金和钢基体因线膨胀系数差异造成的收缩差，起到缓释热应力的作用，减小钎缝处的残余应力，解决钎缝开裂、脱焊等问题，同时缓冲材料还能提高整体硬质合金构件的抗剪切和抗冲击性能。本发明提供了上述硬质合金钎焊接头的制备方法，该制备方法工艺简单、稳定，生产效率高，适合于工业规模化生产。本发明提供了一种硬质合金工具，包括上述硬质合金钎焊接头。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其是涉及一种硬质合金钎焊接头及其制备方法和硬质合金工具。

背景技术

硬质合金工具多数是采用小块硬质合金连接到工具钢等高强钢基体上，由工具钢等高强钢来承受冲击载荷，并节省贵重的硬质合金，降低工具成本。钎焊则是将硬质合金牢固连接到钢基体金属上最常用的方法。但硬质合金和钢基体的热膨胀系数相差很大，例如，WC-Co类合金线膨胀系数为(4-6)×10^-6/℃，而普通钢材的线膨胀系数约为12×10^-6/℃，在焊接后的冷却过程中，钢基体的收缩量大于硬质合金的收缩量，钎缝中的钎料与两侧的硬质合金和基体材料之间产生很大的应力。钎缝中形成的内应力会影响硬质合金与基体材料的性能，缩短硬质合金的使用寿命，同时还影响钎缝的强度，使钎缝的抗剪切能力大大降低，严重时还会导致钎缝开裂。

生产中常常采用具有三层结构的三明治复合钎料，利用中间层补偿垫片的塑性变形缓释接头中的热应力。采用三明治复合钎料钎焊的硬质合金钎焊接头钎缝处钎料合金强度和硬度均较高，中间层补偿垫片通常塑性较好，但强度较低，硬质合金钎焊接头容易在钎缝中的整片中间层补偿垫片处发生撕裂。

有鉴于此，特提出本发明以解决上述技术问题中的至少一个。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种硬质合金钎焊接头，通过在钎缝内设置特定排布方式的缓冲材料，使得该硬质合金钎焊接头具有强度高、抗冲击性能好的特性。

本发明的第二目的在于提供上述硬质合金钎焊接头的制备方法。

本发明的第三目的在于提供上述硬质合金工具，包含上述硬质合金钎焊接头。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种硬质合金钎焊接头，包括硬质合金材料和钢基体，所述硬质合金材料和钢基体之间形成钎缝；

所述钎缝内设有若干个缓冲材料，若干个所述缓冲材料沿所述钎缝长度方向均匀排布。

进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，所述缓冲材料的材质包括铜、铜合金、镍、镍合金、铁或铁合金中的任意一种或至少两种的组合。

进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，所述缓冲材料包括丝状缓冲材料和/或带状缓冲材料；

优选地，所述丝状缓冲材料的直径为0.05-2mm，长度为5-40mm；

优选地，所述带状缓冲材料的厚度为0.05-2mm，长度为5-40mm，宽度为1-4mm；

优选地，所述带状缓冲材料沿其厚度方向开设有通孔。

进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，相邻的两个所述缓冲材料沿所述钎缝长度方向的距离为0.1-10mm；

优选地，所述缓冲材料的维氏硬度为40-100HV；

优选地，所述缓冲材料的直线度公差为5/1000。

进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，若干个所述缓冲材料与所述硬质合金材料的焊接面的距离分别独立地为0.05-0.2mm；