[发明专利]金属表面铠装硬质金属层的方法

说明书

本发明涉及金属的焊接方法，特别是在金属表面铠装硬质金属层的方法。

目前已有能使金属表面上敷上一层其他金属的技术，如堆焊或热喷涂及微束等离子、激光等技术，专用于合金薄层铠装上，目前仍没有大规模普及，原因是设备复杂、费用较高，用通常焊接工艺更难以实现、原因是，第一、硬质合金如YG15，它含有85％的WC，电焊时难熔；第二、众所周知，刀具刃部不允许较大面积受高温加热，因为这样将引起发生裂纹、变形和刃部退火，从而使刀具失效。因为硬质合金的耐磨性约为淬火高速钢(W18Cr4V)的100倍(参看特殊钢第二卷，德文中译本)。因此，如何在工厂化生产作业中采用比较简易的办法将硬质合金铠装到刀具或零件要求耐磨的表面上，形成一个硬质合金铠装薄层，在当前是非常重要的。

本发明的目的在于提出一种金属表面铠装硬质金属层的方法，既在工业化生产作业中，采用比较简易的办法将硬质合金铠装到刀具或零件等要求耐磨的工件表面上的一种方法。

本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：

该方法采用可调直流电流、恒流陡降特性电源与振动焊炬相接进行焊接作业，其具体过程是：正负交流电1输入陡降特性电源2内，其电压为50-70V，电流0-30A，经正电源4与振动焊炬6的铠装棒7相通，负极电源3与工件8相通，振动焊炬6上夹装铠装棒7，通过焊炬中铠装棒与工件之间的放电对工件进行铠装，铠装进行中可吹CO₂保护；振动焊炬6振头的振频为10-50次/秒，带动铠装棒7在振动状态下以10-50分之一秒对逐熔焊点铠装焊接。

本发明的优点与积极效果是：

1.其方法易于实施，适合手工作业，也适合于生产线作业，利用普通焊机，装配振动焊炬即可操作。

2.本方法特别适用于刀具、刃具等耐磨部件的铠装或修补，从而给刀具或部件带来超长寿命，获得极高效益，具有广泛的实用价值和社会意义。

附图说明如下：

本发明的附图为该方法的构成示意图。

下面将结合附图，对本发明的技术特征做进一步详尽的表述。

交流电1经变成直流陡降特性电源2，其输出端正极电源4与铠装棒7相连，该棒可以是硬质合金或高速钢等硬质金属，输出端负极电源3与工件相连，将220V、0.5A的电源送入振动焊炬6内，启动其上开关5即可进行铠装作业。直流电源经波形和电流调解器供给铠装振动头，振动头以每秒10-50次振动，当硬质合金棒每次与工件表面接触时将使硬质合金熔接于表面一点。当连续振动时便使表面铠装。因为每熔焊一点是在10-50分之一秒内完成，并受热面积只有直径2毫米范围，所以工件不会产生裂纹、变形和退火现象。为不使合金氧化，在铠装进行中应吹CO₂保护，同时起到冷却的作用。刀具铠装后即可使用，对要求光滑表面的零件可进行磨光或抛光。铠装材料可用YG15或其他高耐磨材料。被铠装的基体则可以是碳钢，合金钢或高合金钢均可以；A₃也可以铠装。被铠装件厚度大于0.3毫米便可进行铠装，另外刀具刃部也可以铠装。

下面例举一具体实例加以说明：

直流陡降性电源：50-70V、0-30A

振动器电源：220V、0.5A

铠装材料(棒状)：YG15

铠装对象是SWP360型塑料破碎机用旋转刀片，工艺参数：电压50V，电流-5A。

工艺操作为手动，操作方法简单。首先将刀片刃部擦干净，放好，接通电源。将电源的负端接刀片，正端接振动头上的硬质合金棒。手持振动器，开动振动器电源。使振动器上的硬质合金棒一端与刀片刃部轻轻接触并移动，因为正负极间放电使已稍许半熔状态的YG15涂到刀片刃部。SWP360刀片长500mm，宽90mm厚为20mm，刃部铠装5mm、宽长500mm一条带。铠装这样一条带约需5分钟时间。一片刀的刃部两个面均需铠装，所以约需10分钟的时间即可铠装完毕。三片刀铠装所需硬质合金棒6克(即一支棒φ1.5mm×40mm)铠装厚度一般约为0.05-0.3毫米。铠装后刀片的寿命(实际应用中测得的数据)约为原刀片的三倍。