[发明专利]一种用于生产深腔焊劈刀的材料及其制备工艺

说明书

一种用于生产深腔焊劈刀的材料，包括以下重量配比的原料：5.3％～7.3％钴，0.4％～0.5％铬，0.05％～0.1％铁，0.01％～0.02％铌，0.01％～0.02％镍，0.01％～0.02％钽，0.01％～0.02％钛，0.01％～0.02％钒，其余为碳化钨，以上各组份之合为100％。本发明的材料硬度适宜、晶粒大小合理，极好的解决了国内深腔焊劈刀缺少合适的材料而主要靠进口的现状，解决了超声传输效率、使用寿命、加工工艺兼容性问题。本发明还提供了一种用于生产深腔焊劈刀的材料的制备工艺。

技术领域

本发明涉及劈刀生产技术领域，特别是一种用于生产深腔焊劈刀的材料及其制备工艺。

背景技术

目前，国内的深腔焊劈刀主要以进口为主，造成这种现状的其中一个主要原因就是材料研发滞后，缺少真正适合生产国产深腔焊劈刀的材料配方，国外成熟的深腔焊劈刀主要材料为钨合金，但钨合金是一个庞大的材料体系，国内尚缺少自主研发的能真正通过深腔焊的焊接原理，重点解决超声传输效率、使用寿命、加工工艺兼容性问题且具有良好材料特性的用于生产深腔焊劈刀的材料。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于生产深腔焊劈刀的材料及其制备工艺，该材料硬度适宜、晶粒大小合理，极好的解决了国内深腔焊劈刀缺少合适的材料而主要靠进口的现状，解决了超声传输效率、使用寿命、加工工艺兼容性问题。

本发明采用的技术方案是：

一种用于生产深腔焊劈刀的材料，包括以下重量配比的原料：5.3％～7.3％钴(Co)，0.4％～0.5％铬(Cr)，0.05％～0.1％铁(Fe)，0.01％～0.02％铌(Nb)，0.01％～0.02％镍(Ni)，0.01％～0.02％钽(Ta)，0.01％～0.02％钛(Ti)，0.01％～0.02％钒 (V)，其余为碳化钨(WC)，以上各组份之合为100％。

优选地，包括以下重量配比的原料：6.3％钴，0.46％铬，0.08％铁，0.02％铌，0.02％镍，0.02％钽，0.02％钛，0.02％钒，其余为碳化钨，以上各组份之合为100％。

优选地，该材料的晶粒大小为0.1μm～1.5μm。

一种如上所述的用于生产深腔焊劈刀的材料的制备工艺，包括如下步骤：

a、按配比选取钴、铬、铁、铌、镍、钽、钛、钒和碳化钨的粉末材料；

b、将步骤a中的粉末材料送入模具中压制成胚料；

c、将胚料送入烧结炉中进行烧结；

d、在烧结炉依次对胚料固相烧结、液相烧结后冷却得成品。

优选地，在步骤d中，固相烧结的温度为1350℃～1450℃，液相烧结的温度为1485℃。

优选地，在步骤a中的粉末材料中，还需要加入晶粒长大抑制剂，该晶粒长大抑制剂至少包括碳化钒(VC)、碳化钼(Mo₂C)、碳化铬(Cr₃C₂)、碳化铌(NbC)、碳化钽(TaC)、碳化钛(TiC)、锆(Zr)/碳化铪(HfC)中的一种，使成品中的晶粒大小为0.1μm～1.5μm。

本发明的有益效果是：

1、解决了劈刀的寿命问题，本发明的材料的硬度、强度及韧性都适宜，使劈刀有了很好的使用寿命；

2、解决了劈刀后续加工工艺中的兼容性问题，本发明的材料在钨合金中和成熟的标准材料牌号相比，并不是硬度最高的，而是硬度合适的，是考虑到后续的加工工艺中的兼容性；

3、解决了超声传输效率问题，为深腔焊劈刀的超声焊接的超声能量转输提供了保障。

具体实施方式