[发明专利]一种大直径硬质合金-钢复合螺柱

说明书

为了改善钢质螺柱的硬度、耐磨性，制备了一种大直径硬质合金‑钢复合螺柱。采用16Mn低合金高强钢板、硬质合金YG6C/16Mn钢复合螺柱、陶瓷环为原料，大直径硬质合金‑钢复合螺柱，电弧螺柱焊工艺能够将大直径的复合螺柱完美焊接于16Mn低合金高强钢板上。其中，电流强度对焊接效果的好坏有着重要影响。当电流强度适中时，能够制得外观完美的焊接区域，且与基体结合良好。若电流强度过大，则产生过焊现象。若电流强度过低，则焊接不牢固。所制得的大直径硬质合金‑钢复合螺柱，其外观完整度、焊缝强度、与基体的黏结都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的硬质合金‑钢复合螺柱提供一种新的生产工艺。

所属技术领域

本发明涉及一种硬质合金材料，尤其涉及一种大直径硬质合金-钢复合螺柱。

背景技术

硬质合金是一种由硬质相(WC、TiC、TaC、VC和Cr，C：等)和粘结相(Co、Ni和Fe)采用粉末冶金工艺生产的具有高硬度和高耐磨性材料。硬质合金作为重要的工具材料，广泛应用于多个工业部门，被誉为“工业的牙齿”。在硬质合金的具体应用中，主要考察其硬度、耐磨性、韧性能否满足需求。由于硬质合金的制备方法限制及不易被加工成复杂构件，因此在实际工程应用中需对WC-Co与其它材料进行连接。目前，WC-Co的连接方法主要包括钎焊、扩散焊、热装法、胶接等，其中钎焊和扩散连接是最常用的方法。

螺柱是没有头部的，仅有两端均外带螺纹的一类紧固件。连接时，它的一端必须旋入带有内螺纹孔的零件中，另一端穿过带有通孔的零件中，然后旋上螺母，使这两个零件紧固连接成一件整体。这种连接形式称为螺柱连接，也是属于可拆卸连接。主要用于被连接零件之一厚度较大、要求结构紧凑，或因拆卸频繁，不宜采用螺栓连接的场合。

发明内容

本发明的目的是为了改善钢质螺柱的硬度、耐磨性，设计了一种大直径硬质合金-钢复合螺柱。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

大直径硬质合金-钢复合螺柱的制备原料包括：16Mn低合金高强钢板、硬质合金YG6C/16Mn钢复合螺柱、陶瓷环。

大直径硬质合金-钢复合螺柱的制备步骤为：将原料按实验设计方案称重、配料，配好后进行抛光、打磨，随后进行真空干燥，干燥时间为40min，干燥温度为70℃。将干燥好的复合螺柱装配在焊枪夹头内，将焊枪垂直压紧到工件上，向焊枪端部施加压力，接通电源，引燃电弧，使螺柱端面及母材表面局部熔化。当达到设定的焊接时间后，电路断开，电弧熄灭，在焊枪弹簧压力的作用下，复合螺柱快速压入到工件表面的焊接熔池内，形成焊接接头。

大直径硬质合金-钢复合螺柱的检测步骤为：外观成形采用高像素相机观察，宏观金相采用V900型超景深光学显微镜分析、硬度采用V50AC型维氏硬度计测定。

所述的大直径硬质合金-钢复合螺柱，电弧螺柱焊工艺能够将大直径的复合螺柱完美焊接于16Mn低合金高强钢板上。其中，电流强度对焊接效果的好坏有着重要影响。当电流强度适中时，能够制得外观完美的焊接区域，且与基体结合良好。若电流强度过大，则产生过焊现象。若电流强度过低，则焊接不牢固。

所述的大直径硬质合金-钢复合螺柱，合适的焊接工艺参数能够制备出完美的焊接接头。此时，焊接接头具有宏观形貌完美、焊缝强度高、与基体结合良好的特点，焊缝处很少有缺陷产生。

本发明的有益效果是：

采用16Mn低合金高强钢板、硬质合金YG6C/16Mn钢复合螺柱、陶瓷环为原料，经过配料、抛光、打磨、真空干燥、电弧螺柱焊工艺成功制备了具有优异力学性能的大直径硬质合金-钢复合螺柱。其中，合适的焊接工艺参数设置能够得到完美的焊接效果。所制得的大直径硬质合金-钢复合螺柱，其外观完整度、焊缝强度、与基体的黏结都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的硬质合金-钢复合螺柱提供一种新的生产工艺。

具体实施方式

实施案例1：