[发明专利]一种硬质合金复层焊接材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硬质合金复层焊接材料及其制备方法，所述方法先熔炼银合金锭，在中空状的银合金锭子中内置一个高塑性锭子，然后热挤压成板材，随后多次热轧‑退火处理，得到一种上下两层均为银合金材料，中间层为高塑性材料的复层焊片。与常规方法相比，经此加工可获得界面结合良好的硬质合金复层焊接材料，且制备出的复层焊接材料易于焊接，加工过程不易开裂分层，可实现规模化生产，节省了贵金属银的使用，而用本发明焊片焊接而成的硬质合金产品，焊接强度高，使用时不易开裂。

技术领域

本发明属于硬质合金相关钎焊材料领域，具体来说，涉及的是一种硬质合金复层焊接材料及其制备方法。

背景技术

硬质合金因为具有良好的红硬性及耐磨损等优良性能，在机械加工、矿山开采、地质勘探等工业领域获得越来越广泛地应用。然而硬质合金在大规格、复杂形状零部件制造方面存在的问题制约了硬质合金产品的应用。

目前硬质合金零部件大多采用钎焊方式镶嵌在钢基体或铸件上。但硬质合金与基体材料(如钢)之间的膨胀系数差异很大，钎焊过程中易产生较大焊接应力，特别是大规格、复杂形状硬质合金刀具，这些产品在工作中往往在焊缝处首先开裂，严重影响钎焊刀具的质量。

在中国专利申请公布号CN 104191099A中，公开了一种WC颗粒弥散增强的复合钎料，复合钎料按重量份数由0.01份～20份的Al、0.01份～l5份的Ti、20份～70份的Ni、1份～20份的W、1份～10份的Co、1份～10份的Cr、0.1份～10份的B、0.1份～10份的Fe、0.1份～10份的Si粉末及WC颗粒制成，WC颗粒的加入量为Al、Ti、Ni、W、Co、Cr、B、Fe和Si粉末总体积的35％～55％。专利还提出采用真空甩带方式制备此钎料，所述钎料虽然能够降低接头的残余应力，但是该方法加工设备昂贵，对生产工艺的要求非常高，生产效率低，难以批量生产。

如何实现既焊接牢固，又避免在钎焊过程中对硬质合金焊接接头损伤，同时还可以量产，仍是众多厂商急需解决的问题。

另外，在全球资源日益紧缺的情况下，节约贵金属资源及改善可焊性等使用性能，也是硬质合金焊片生产厂商的重要研发方向。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足和缺陷，提供一种硬质合金复层焊接材料及其制备方法，本发明充分考虑了硬质合金焊接材料的制备过程中多目标因素的影响，解决现有技术难以实现低残余应力、规模化产生等问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

根据本发明的第一方面，提供一种硬质合金复层焊接材料的制备方法，包括：

将银合金材料进行合金熔炼铸造，获得银合金定子；

再将所述银合金定子和高塑性材料定子制备成组合锭子，包括：将所述银合金锭子加工成中空的管状银合金锭子，然后将所述高塑性材料锭子设置于所述管状银合金锭子的中空位置，使所述高塑性材料锭子四周被所述银合金锭子包围，所述组合锭子形成管状结构；

将得到的管状结构的所述组合锭子热挤压成板材或丝材；

将得到的所述板材或丝材进行热轧退火处理。

优选地，所述合金熔炼铸造：将Ag、Cu、Zn、X元素进行熔炼和铸锭，得到所述银合金锭子；所述X元素为一切能够提高其与硬质合金浸润性或起脱氧作用的元素中一种或多种。

优选地，所述X元素为Ni、Mn、Sn、Cd、稀有金属中的一种或多种。

优选地，所述银合金锭子，其中：Ag元素在银合金锭子中的含量为45wt％～55wt％，Cu元素的含量为15wt％～40wt％，Zn元素的含量为5wt％～25wt％，X元素为余量。