[发明专利]一种自动化钎焊用钎焊材料、其制备方法及应用

说明书

本发明揭示了一种自动化钎焊用钎焊材料、其制备方法及应用。所述自动化钎焊用钎焊材料包括按照重量百分比计算的如下组分：50wt％‑95wt％镍基钎焊材料、3.5wt％‑40wt％掺杂粉、1wt％‑20wt％的溶剂和0.1wt％‑1wt％的添加剂。本发明提出了一种制备工艺简单、低成本的镍铁钎焊材料，且通过本发明制备工艺制备出的自动化钎焊用钎焊材料硬度适中，润湿性好，能够满足可控气氛下自动化钎焊工艺的需求，可实现可控气氛下连续自动化钎焊制备金刚石工具。

技术领域

本发明属于钎焊技术领域，特别涉及一种低成本自动化钎焊用钎焊材料、其制备方法及应用。

背景技术

金刚石是目前世界上发现并在工业上大量使用的最硬材料，其具有优异的硬度、刚度、耐磨性和热稳定性能，因而被广泛应用于各种切磨工具中。利用金刚石作为增强材料延长切磨刀具的使用寿命是广泛应用的。目前金刚石刀具的加工以粉末冶金和钎焊方式为主；其中粉末冶金法工艺复杂，对设备要求高，因而产品的成本相对较高；钎焊法受金刚石自身特性的影响，只能采用真空钎焊、激光钎焊、感应钎焊的方法进行制备，上述钎焊方法的效率低下，不能实现大规模流水线化的加工制造模式。

然而，金刚石钎焊过程中存在的几个行业痛点一直阻碍了大规模金刚石工具钎焊技术的发展。一方面，金刚石在空气条件下的耐高温性能极差，800℃左右下金刚石开始出现石墨化现象；而在真空条件下，1500℃下开始发生石墨化现象。另一方面，大多数钎料对金刚石的润湿性能差，甚至不能发生润湿；能够进行金刚石钎焊的钎料的液相线温度较高难以实现在800℃以下进行钎焊。目前市场上主要采用镍系钎焊材料作为金刚石钎焊的主要原料。其中，标准牌号的BNi-2(液相线温度999℃)、BNi-5(液相线温度1135℃)和BNi-7(液相线温度888℃)已被广泛使用。即使液相线温度最低的BNi7，其钎焊温度一般控制在1000℃左右，难以控制钎焊过程中对金刚石的热损伤。受上述因素的影响，目前金刚石工具钎焊加工制造多采用真空钎焊、激光钎焊、感应钎焊、电阻钎焊等。这些钎焊方式多需要在真空条件下进行，无法实现大规模、连续化、自动化的生产，从而制约了金刚石工具的制造效率和制造成本。

同时，BNi7体系中含有的磷元素使得合金体系变得硬、脆，难以满足金刚石工具的应用要求。因而，目前对金刚石用钎焊材料的研究热点多在镍合金的成分调节上，通过调整Cu、Cr、Mn、Al、Fe、B、P等元素的含量以获得液相线温度更低的镍系钎焊合金材料；但这些新型合金材料的生产成本相对较高，润湿性能和钎焊后的应用性能都仍需进一步验证。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种自动化钎焊用钎焊材料、其制备方法及应用，从而克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供一种自动化钎焊用钎焊材料，其包括按照重量百分比计算的如下组分：50wt％-95wt％镍基钎焊材料、3.5wt％-40wt％掺杂材料、1wt％-20wt％溶剂和0.1wt％-1wt％添加剂。

进一步地，所述掺杂材料的粒度为1000-2000目。

进一步地，所述掺杂材料包括羰基铁粉、模具钢粉、不锈钢粉中的任意一种或两种以上的组合。

本发明实施例还提供了一种自动化钎焊用钎焊材料的制备方法，包括：

(1)按照前述自动化钎焊用钎焊材料的组成配制原料；

(2)将镍基钎焊材料和掺杂材料均匀混合，形成混合物；

(3)在加热条件下，将添加剂加入溶剂中进行分散，获得溶剂体系；

(4)在搅拌条件下，将所述混合物，分批加入所述溶剂体系中，并分散均匀，获得镍铁钎焊材料，即自动化钎焊用钎焊材料。

本发明实施例还提供了前述自动化钎焊用钎焊材料在制备金刚石工具中的应用。