[发明专利]一种带螺旋骨架抗冲击的复合钎料饼及其制备方法

说明书

本发明公开了一种带螺旋骨架抗冲击的复合钎料饼及其制备方法，复合钎料饼为平面双螺旋形，由窄带钎料与窄带材料连续间隔缠绕组成，窄带钎料的原料为银铜锌，所述窄带材料原料为铜镍合金。本发明将窄带钎料和窄带合金连续间隔缠绕在一起，并相互卡接成盘状后，放压板并放到退火炉中进行去应力退火后清洗烘干，制备出最终的成品复合钎料饼，本发明具有较好的刚性和结构稳定性，便于包装和运输。本发明复合钎料饼钎焊时银铜锌钎料与部分CuNi合金反应生成了CuNiAgZn合金，提高了钎缝强度且焊后留下螺旋状铜镍合金隔离带，能大幅缓释应力，大大提高了硬质合金工具的抗冲击性能。本发明与传统的片状钎料相比较，比表面积增大，在同等的热输入条件下更易于达到熔化温度。

技术领域

本发明属于钎焊材料领域，具体的说是一种带螺旋骨架抗冲击的复合钎料饼及其制备方法。

背景技术

硬质合金是由高硬度的难熔金属化合物（如WC、TiC、TaC、NbC、VC和TiN等）与粘结金属（Co、Ni、Mo、Fe等）通过粉末冶金工艺制成的组合材料。硬质合金具有极高的硬度、耐磨损和热硬性，是现代工业中十分重要的耐磨材料。硬质合金广泛应用于金属切削工具，矿山采掘、采煤截齿、矿山凿岩、石油钻井、地质勘探工具，拉深、挤压、冲压模具等行业。由于硬质合金价格相对昂贵，它的塑性和冲击韧性较差，因此大部分硬质合金的应用形式是采用小块硬质合金作为镶嵌件，依附于结构钢、工具钢等高强钢制造的零件的工作部位；而由高强钢来承受冲击载荷，并节省价格高的硬质合金，降低制造成本。常用的将硬质合金与钢连接成一体的方法有：钎焊法、机械夹固法、应力镶套法和粘接法。钎焊法是硬质合金与钢牢固连接应用最广泛的方法，也是最成功的方法之一；

三明治复合钎料是近年来兴起的针对高档精密硬质合金工具或者大面积硬质合金钎焊的一种新型消应力钎料。这种钎料的芯部由纯铜、铜锰合金或铜锌合金组成、外部包覆银基钎料，钎焊过程中，芯部材料不熔化，只是外部的银基钎料熔化；不熔化的高塑性铜合金增加了钎缝厚度，钎焊过程中通过高塑性的铜合金的弹塑性变形可以有效缓解钎焊接头内部由于硬质合金与钢基体热膨胀系数不匹配产生的热应力，降低残余应力提高钎缝的结合强度，从而使得硬质合金的裂纹倾向大大降低；

现有技术中公开了一种常用的三明治复合钎料及其制备方法，所述复合钎料为三层结构，两外层为银钎料，芯部为铜合金；所述复合钎料制备方法为三层叠轧复合，并进行复合面间的扩散焊接热处理，最后精轧到0.3mm的成品；但该方法存在成型工艺复杂，需多道工艺，再进行扩散焊接热处理，受扩散焊热处理设备局限大，生产效率低，成本相对较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种带螺旋骨架抗冲击的复合钎料饼及其制备方法，成型工艺简单、易于批量化生产且成本低廉。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种带螺旋骨架抗冲击的复合钎料饼，所述复合钎料饼为平面双螺旋形，由窄带钎料与窄带材料间隔缠绕组成，所述窄带钎料的原料为银、铜、锌，所述窄带材料的原料为铜镍合金，所述窄带钎料中各原料的重量份数分别为：Ag为44~46份，Zn为24~26份，Cu为28~32份。

优选的，所述窄带钎料的原料中还添加有稀土，所述稀土的重量份数为0.01~0.025份。

优选的，所述窄带钎料与窄带材料的横截面均为梯形。

优选的，所述窄带钎料与窄带材料的横截面均为鼓形。

优选的，所述窄带钎料与窄带材料的横截面均为一端为半圆形凹槽，另一端为鼓形。

优选的，所述窄带钎料与窄带材料之间的间隙≤0.1 mm。

优选的，所述复合钎料饼的厚度为0.1～3 mm。

一种带螺旋骨架抗冲击的复合钎料饼的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、分别制备窄带钎料、窄带材料；