一種提高釬焊強度的方法技術

本發明專利技術提供了一種可提高硬質合金與鋼釬焊強度的方法，也是一種強化金屬蠕變效應的新技術，其主要工藝特征為氧乙炔手工焊件，焊后經熱等靜壓處理，處理溫度為２５０－３５０℃，壓力為３５－４５ＭＰａ，試驗證明這種處理對于某些銅焊層的效果明顯，最好的可提高焊層剪切強度５０％，并可提高某些銅焊層淬火后的剪切強度４７％，為釬焊件淬火開創了新的途徑，該方法可廣泛于硬質合金刀具及某些服役條件惡劣的釬焊件，如石油鉆頭切削單元的釬焊。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術是一種對氧乙炔手工焊件進行處理的方法。這種焊后處理的方法可有效的提高硬質合金與鋼的釬焊強度，也是一種強化金屬蠕變效應的新技術。本專利技術主要針對某些服役條件惡劣，外形復雜的釬焊件，用現有的氧乙炔手工焊及焊后處理技術(低溫加熱，松弛焊件中的應力)其大多數的焊層強度不能滿足服役的要求，又由于焊件外形涉及到多向釬焊，用真空擴散法實現有較大困難，另外，本專利技術還針對某些需要焊后淬火提高母材強度的焊件，目前一般的焊層經淬火后釬焊強度都會急劇下降。上述的問題是釬焊技術中存在的難題。為解決這些問題，本專利技術提供了一種強化焊層部位蠕變效應的方法，對焊件處理除溫度外還加了一定的靜壓，基于銅合金在低溫下產生穩態蠕變的原理，本專利技術試圖用加壓來強化焊層部位的蠕變過程，緩解或消除焊件中的拉應力并使釬焊面結合更緊密，采用了焊后低溫熱等靜壓處理的方法。目前熱等靜壓工藝在國內外普遍用于高溫高壓下對燒結硬質合金的強化處理。熱等靜壓處理是在特制的具有等壓力強度的熱等靜壓機內完成，(本專利技術是在15Q16＂×33＂×GF150熱等靜壓機內試驗的)，簡稱RDJY處理。熱等靜壓處理工藝溫度250-350℃，壓力35-45MPa。最佳溫度250-300℃，最佳壓力35-40MPa。保溫一小時隨爐降溫。經反復試驗證明，對焊件進行以上的焊后處理可得到理想的效果，使釬焊層的強度得到較大的提高。對于不同的焊件，母材及焊料的不同組合，經熱等靜壓處理其試驗的理想的結果是(1)銀-銅焊料，母材為低碳合金鋼氧乙炔手工焊(熔化焊料將母材與硬質合金釬焊在一起)，焊后經熱等靜壓處理。其試驗結果是與同類不熱等靜壓處理的焊件相比可提高釬焊層剪切強度28％左右(見表1，編號為1，2的試件對比)。(2)銀-銅焊料，母材為低碳合金鋼滲碳(或高碳合金鋼)氧乙炔手工焊(熔化焊料將母材與硬質合金釬焊在一起)，焊后經熱等靜壓處理。其試驗結果是與同類不熱等靜壓處理的焊件相比可提高釬焊層剪切強度50％左右(見表1，編號為3，4的試件對比)。(3)銅-62焊料，母材為低碳合金鋼滲碳(或高碳合金鋼)氧乙炔手工焊(熔化焊料將母材與硬質合金釬焊在一起)，焊后經熱等靜壓處理。其試驗結果是與同類不熱等靜壓處理的焊件相比可提高釬焊層剪切強度20％左右(見表1，編號為5，6的試件對比)。(4)銅-62焊料，母材為低碳合金鋼滲碳(或高碳合金鋼)氧乙炔手工焊(熔化焊料將母材與硬質合金釬焊在一起)，焊后進行焊件淬火，經熱等靜壓處理。其試驗結果是與同類不熱等靜壓處理的焊件相比可提高釬焊層剪切強度47％左右(見表1，編號為7，8的試件對比)，從而提高了銅-62焊層的可淬性，使銅-62焊層淬火后的剪切強度達到了25公斤/平方毫米，與淬火前的強度接近，解決了銅-62焊層淬火后強度急劇下降的問題。(5)從本專利技術試件斷面的金相顯微圖上可看出，未經RDJY處理的試件(見附圖說明圖1及圖2)，母材與焊層的界面模糊不清，絕大多數的試件在母材與焊層之間有一條熔合區(厚度在0.0025-0.01毫米)，而經RDJY處理的試件熔合區消失，試件基體與焊層的界面平整、光滑、致密(見圖3及圖4)，這種變化顯示了焊層部位產生的蠕變效應，證明了專利技術構思的正確，熱等靜壓是強化金屬蠕變效應的方法，可試用于金屬的強化處理。本專利技術進行的試驗(1)焊件材料及處理情況母材—美2025鋼(接近國產20Ni4M0鋼)，硬質合金—YG8至YG16。銅62焊絲—標準HS224，熔點905℃，銀銅焊絲—(AG CU15 ZN16 GA24)，熔點680℃焊劑—均為優質硼砂。母材滲炭處理(滲層深2.0-2.8毫米，表層含碳量為0.95-1.05％)。(2)氧乙炔手工焊釬焊時采用中性焰，僅少數情況下采用微氧化焰，釬焊溫度見焊料熔點，釬焊完后在100℃電阻箱內保溫半小時然后停爐降溫。(3)焊后進行淬火(僅對表1中編號為7及8的試件)。(4)焊件熱等靜壓處理處理溫度為250℃-350℃，壓力為35-45MPa，保溫一小時隨爐降溫。焊件試樣的剪切強度測定試樣直徑13毫米，長度32-40毫米(鋼基體長度為20-22)，焊件經外形修磨裝在專用的剪切夾具上，在WC-60材料試驗機上進行強度測定，已知焊層的剪斷力(P)及試件的斷面積(F)就可求出焊層的剪切強度(P1＝P/F)。熱等靜壓前后的試件剪切強度測定值對比列入表1。表1 說明1)可靠指標是指60％的試件達到的剪切強度的指標。2)剪切強度及可靠指標的單位均為公斤/平方毫米。權利要求1.一種提高硬質合金與鋼釬焊強度的方法，其主要特征是工件焊后經熱等靜壓處理，熱等靜壓處理溫度為250-350℃，壓力為35-45MPa，在此溫度下保持一小時隨爐降溫，經試驗證明對氧乙炔手工焊進行以上的焊后處理，用以下不同母材及焊料的組合可取得理想的結果。(1)銀-銅焊料，母材為低炭合金鋼，氧乙炔手工焊，焊件經熱等靜壓處理，(2)銀-銅焊科，母材為低炭合金鋼滲碳(或高碳合金鋼)，氧乙炔手工焊，焊件經熱等靜壓處理。(3)銅-62焊料，母材為低炭合金鋼滲碳(或高碳合金鋼)，氧乙炔手工焊，焊件經熱等靜壓處理。(4)銅-62焊料，母材為低炭合金鋼滲碳(或高碳合金鋼)，氧乙炔手工焊，焊后對焊件進行淬火，然后經熱等靜壓處理。2.根據權利要求1所述方法，熱等靜壓處理最佳溫度為250-300℃，壓力為35-40MPa。全文摘要本專利技術提供了一種可提高硬質合金與鋼釬焊強度的方法，也是一種強化金屬蠕變效應的新技術，其主要工藝特征為氧乙炔手工焊件，焊后經熱等靜壓處理，處理溫度為250-350℃，壓力為35-45MPa，試驗證明這種處理對于某些銅焊層的效果明顯，最好的可提高焊層剪切強度50％，并可提高某些銅焊層淬火后的剪切強度47％，為釬焊件淬火開創了新的途徑，該方法可廣泛于硬質合金刀具及某些服役條件惡劣的釬焊件，如石油鉆頭切削單元的釬焊。文檔編號B23K1/00GK1116572SQ9410946公開日1996年2月14日 申請日期1994年8月9日 優先權日1994年8月9日專利技術者江擷蔬 申請人:江漢石油管理局鉆頭廠本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高硬質合金與鋼釬焊強度的方法，其主要特征是工件焊后經熱等靜壓處理。熱等靜壓處理溫度為２５０－３５０℃，壓力為３５－４５ＭＰａ。在此溫度下保持一小時隨爐降溫。經試驗證明對氧乙炔手工焊進行以上的焊后處理，用以下不同母材及焊料的組合 可取得理想的結果。（１）銀－銅焊料，母材為低炭合金鋼。氧乙炔手工焊，焊件經熱等靜壓處理。（２）銀－銅焊料，母材為低炭合金鋼滲碳（或高碳合金鋼）。氧乙炔手工焊，焊件經熱等靜壓處理。（３）銅－６２焊料，母材為低炭合金鋼滲碳（或高碳合 金鋼）。氧乙炔手工焊，焊件經熱等靜壓處理。（４）銅－６２焊料，母材為低炭合金鋼滲碳（或高碳合金鋼）。氧乙炔手工焊，焊后對焊件進行淬火。然后經熱等靜壓處理。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：江擷蔬，
申請(專利權)人：汪擷蔬，
類型：發明
國別省市：42[中國|湖北]