[发明专利]一种采用石墨电极的电阻钎焊方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及硬质合金焊接领域，尤其是涉及一种硬质合金工件的电阻钎焊装置以及使用该装置钎焊硬质合金工件的方法。

背景技术

硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（WC、TiC）微米级粉末为主要成分，以钴（Co）或镍（Ni）、钼（Mo）为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金具有高耐磨性、耐热性、耐蚀性及良好的红硬性等优异性能，广泛地应用于机械加工、地质勘探、矿山开采等工业领域。随着国家制造产业的迅猛发展，对硬质合金制造的各种工具和制品的需求量日益增加。但因利用其制造形状复杂的制品困难，成本也高，应用范围受到限制。硬质合金与钢的焊接能够很好解决硬质合金尺寸有限、形状简单、成本高、韧性差等缺点，扩大了硬质合金的应用范围，具有重要的理论意义和实用价值。

目前，大部分硬质合金是采用钎焊的方法将硬质合金镶嵌在中碳钢或低合金钢基体上使用，钎焊工艺与硬质合金的使用性能密切相关，钎焊性能的优略直接影响到硬质合金的使用效果。对于工作在500°C以上且接头强度要求较高的硬质合金，一般选用Mn基和Ni基钎料，如B-Mn50NiCuCrCo、B-Mn65NiCoFeB、B-Ni82CrSiB和B-Ni75CrSiB等。而这些钎料中含有的Mn、Co、Cr元素属于活性元素（活性元素主要有Ti、Zr、Cr、W、Co、Mo、Mn、V、Nb等），而活性元素在钎焊过程中极易吸附周围空气中的活泼气体氧气、在钎焊过程中会以氧气气孔的形式存在于硬质合金钎焊件钎缝中，这些不同大小3气孔最终会导致钎焊工件的钎缝中存在大量缺陷，使得钎焊出来的硬质合金产品质量严重下降，硬质合金钎焊工件的成品率和使用寿命都大大下降。

电阻钎焊是利用电阻焊的方法对将要钎焊的工件（工件之间夹有钎料和钎剂）进行加热焊接。电阻钎焊具有电阻焊的特点，即电流流过工件及其接触面时要产生热量，其局部加热速度极快，电阻钎焊操作简单、易于改善劳动条件、实现机械化和自动化、生产效率高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可提高硬质合金与碳钢工件钎焊性能和质量的电阻钎焊装置，本发明还提供了使用该装置钎焊硬质合金与碳钢工件的方法。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的采用石墨电极的电阻钎焊方法包括下述步骤：

a、将待钎焊的硬质合金和碳钢或合金钢工件表面和所需要用到的钎料表面清洗干净；

b、先将需要钎焊的碳钢放进钎焊室内，然后将锰基钎料放置在碳钢相应的位置上，并在钎料上散布少量钎剂，然后将硬质合金放在钎料上，钎料可以是片状或箔状，钎料厚度为0.05~0.5mm；

c、操作电阻钎焊装置，设置电阻钎焊参数，焊接电流设置为6000~15000A，焊接时间设置为20C~70C（CY是cycle,周波的意思,周波(Hz)是指一秒钟的振荡频率数，交流电50Hz情况下1周波=0.02秒，简称为C），焊接压力设置为0.7KN~5KN，然后启动电阻点焊机；

d、钎焊完毕后，让焊件自然冷却，待焊件冷却至室温后将焊好的硬质合金钎焊件从钎焊室中取出。

本发明用于上述方法的硬质合金工件的电阻钎焊装置包括密闭的钢制钎焊室、以相对布置的方式设置在钎焊室内的正、负电极；所述正、负电极是由相对设置的石墨正、负电极护套，分别安装在石墨正、负电极护套内的石墨正、负电极构成，且在石墨正、负电极中的一个电极后部设置有压力控制器。

本发明在钎焊室内的钎焊工件连接区设置有温度控制器。

所述的压力控制器为市场销售产品，由弹簧、感应器、连接导杆、开关组成。以保证钎焊接触部位在达到一定的压力后石墨电极停止增加压力。

本发明的有益效果如下：