[发明专利]一种通过表面镀膜改善硬质合金钎焊性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种通过表面镀膜改善硬质合金钎 焊性能的方法。

背景技术

硬质合金是一种具有高硬度、高耐磨性、良好红硬性和化学稳定性的碳 化物烧结材料，由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、镍或钼为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成。由于硬质合金 具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，常 被用于制作刀具，但是由于硬质合金韧性差、加工成本高、难以制成复杂刀 具，故在使用时，常制成不同形状的刀片，与塑性好的钢材钎焊在一起使用。 但是，由于硬质合金表面存在游离碳，钎料不能在其表面得到良好的润湿， 导致钎焊接头出现未焊透等缺陷，同时，硬质合金与钢的热膨胀系数相差较 大，容易产生空穴、裂纹和断裂等缺陷，严重影响刀具的使用寿命。

针对硬质合金与钢基体钎焊存在的问题，国内外的主要研究途径集中在 控制钎焊工艺参数、优化接口结构和采用新配方焊料等方面；但是效果并不 明显。

发明内容

本发明的目的在于解决硬质合金由于表面润湿性差，与钢热膨胀系数相 差大，从而导致其与钢的钎焊接头力学性能差等问题，提供一种通过表面镀 膜改善硬质合金钎焊性能的方法。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种通过表面镀膜改善硬质合金钎焊性能的方法，具体包括以下步骤：

(1)、将硬质合金与45#钢用金刚石磨盘打磨并用丙酮超声预处理去除杂 质得到预处理过的硬质合金与45#钢；

(2)、将预处理过的硬质合金置于真空镀膜装置中，蒸镀金属置于石英舟 上，抽真空至5×10^-4Pa以下，调节蒸镀电流为100～200A，蒸镀时间为1～ 60s，即可在硬质合金表面蒸镀一层金属膜；

(3)、将表面镀有金属膜的硬质合金、钎料以及预处理过的45#钢依次叠 放组成待焊件置于真空钎焊炉中，对真空钎焊炉抽真空至5×10^-4～5×10^-3Pa 时进行加热，将真空钎焊炉温度升温至600～1000℃，并在温度为600～1000℃ 下保温5～30min；

(4)、将温度由600～1000℃冷却至室温，即完成待焊件的钎焊过程。

作为优选的，所述硬质合金为YG类硬质合金。

作为优选的，YG类硬质合金为YG15、YG11、YG8、YG6、YG6X、YG4、YG3、 YG3X中的任一种。

作为优选的，所述步骤(2)中所用蒸镀金属为Ni、Cu、Ti、AgCu合金、 TiNi合金、NiCu合金中的任一种。

作为优选的，所述步骤(3)中所用钎料为AgCu、AgCuZn、AgCuTi钎料 中的任一种。

作为优选的，所述步骤(2)中的蒸镀电流为120～170A。

作为优选的，所述步骤(2)中的蒸镀时间为5～60s。

作为优选的，所述步骤(4)中的焊炉温度为700～900℃。

作为优选的，所述步骤(3)中保温时间为5～15min。

作为优选的，所述步骤(4)中以5～10℃/min的速度将温度由600～1000℃ 冷却至室温。

本发明的有益效果：本发明采用真空镀膜的方法，使硬质合金表面覆盖 一层金属膜与45#钢进行连接，从而改善钎料在硬质合金表面的润湿性，同时， 硬质合金表面的金属膜可起到中间层的作用，在一定程度上缓解接头应力， 从而获得硬质合金与钢的高质量钎焊接头。本方法成本低，过程简单易控， 适用范围广，有良好的应用前景。

具体实施方式

本发明提供的通过表面镀膜改善硬质合金钎焊性能的方法：通过在硬质 合金表面镀膜使得其焊接面变为镀层金属，从而改善钎料在其表面的润湿性， 同时，镀层金属可以作为缓冲层，能在一定程度上缓解硬质合金与钢的热应 力，从而达到改善钎焊接头性能的目的。

下面对本发明作进一步说明：

实施例1：具体步骤如下，

(1)、将YG8硬质合金与45#钢用金刚石磨盘打磨并用丙酮超声预处理 20min去除杂质得到预处理过的硬质合金与45#钢；