[发明专利]一种硬质合金钎焊用复合钎料及其制备方法

说明书

本发明涉及钎料技术领域，具体涉及一种硬质合金钎焊用复合钎料及其制备方法。该硬质合金钎焊用复合钎料包括沿侧向交替复合的钎料条、应力缓冲条，所述应力缓冲条有至少一个，所述钎料条有至少两个，所述钎料条为钎焊连接硬质合金与基体的合金钎料，所述应力缓冲条为熔点高于钎焊温度的金属，钎料条的宽度大于应力缓冲条的宽度。该硬质合金钎焊用复合钎料在钎焊时，钎料条熔化，实现硬质合金与钢基体之间的钎焊连接，由于应力缓冲条的熔点高于钎焊的温度，在钎焊时应力缓冲条不熔化，起到切断应力线的作用，有效解决了硬质合金与钢钎焊时接头存在的残余应力大、易开裂、钎缝强度低的问题。

技术领域

本发明涉及钎料技术领域，具体涉及一种硬质合金钎焊用复合钎料及其制备方法。

背景技术

硬质合金刀具主要是由硬质合金与钢基刀体钎焊而成，具有硬度高、耐磨性好的特点，在轨道交通、石油钻探、地质勘探等领域应用广泛。

由于硬质合金和钢基体的热膨胀系数相差很大，在焊后的冷却过程中，钢基体的收缩量大于硬质合金的收缩量，导致钎缝中的钎料与两侧的硬质合金和基体材料之间产生很大的应力。钎缝中形成的内应力会影响硬质合金与基体材料的性能，降低钎缝强度，严重时导致钎缝开裂，缩短硬质合金的使用寿命。

现有技术常用的是竖向上具有三层结构的三明治复合钎料，利用中间层补偿垫片的塑性变形缓释接头中的热应力。公开号为CN1136488A的中国发明专利申请公开了一种由三层结构组成的复合材料，两外侧为银钎料合金，芯层为铜基合金，三层叠轧复合，并进行复合界面间的扩散焊接热处理，最后精轧到0.3mm厚度的成品。现有的三明治复合钎料中，由于钎缝处钎料合金强度和硬度均较高，而芯层材料通常塑性较好，但是强度较低，因而硬质合金钎焊接头容易在整片钎缝芯层处发生撕裂。

因此，亟需一种新型的钎焊用复合钎料，解决现有技术存在的上述问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种硬质合金钎焊用复合钎料，解决现有钎料应用在硬质合金和钢钎焊时存在接头残余应力大、易于开裂、工作时钎缝强度低的问题。

本发明的第二个目的在于提供一种上述硬质合金钎焊用复合钎料的制备方法，该方法工艺过程简单，能实现钎料条与应力缓冲条的有效复合。

为了实现上述目的，本发明的硬质合金钎焊用复合钎料的技术方案为：

一种硬质合金钎焊用复合钎料，包括沿侧向交替复合的钎料条、应力缓冲条，所述应力缓冲条有至少一个，所述钎料条有至少两个，所述钎料条为钎焊连接硬质合金与基体的合金钎料，所述应力缓冲条为熔点高于钎焊温度的金属，钎料条的宽度大于应力缓冲条的宽度。

该硬质合金钎焊用复合钎料在钎焊时，钎料条熔化，实现硬质合金与钢基体之间的钎焊连接，由于应力缓冲条的熔点高于钎焊的温度，在钎焊时应力缓冲条不熔化，起到切断应力线的作用，有效解决了硬质合金与钢钎焊时接头存在的残余应力大、易开裂、钎缝强度低的问题。另外，与传统三层结构的三明治复合钎料相比，此种结构的复合钎料为单层结构，可以有效减小钎缝厚度，节省钎料用量，同时可以避免钎焊接头的整片钎缝芯层处发生撕裂的问题。

优选地，在所述侧向方向上，沿所述复合钎料的两侧到中间，钎料条的熔化温度梯度递减。进一步优选地，所述梯度递减的幅度为5-100℃。钎焊时，位于中心的钎料条加热较慢，按照由边两侧到中间熔化温度梯度递减设置后，可以使整个复合钎料同时熔化，不仅可以缩短加热时间，提高钎焊效率，同时可以防止两侧加热温度过高而导致钎料氧化。

可采用以下形式来实现钎料条的熔化温度梯度递减。可选地，所述钎料条选自BAg40CuZnNi、BAg40CuZnNiMn、BAg28CuZnNiMn中的两种或三种。可选地，所述钎料条选自Cu58ZnMn、Cu54ZnMnNiSi、Cu57ZnMnCo、Cu56ZnMnCo、Cu56ZnMnCo中的至少两种。可选地，所述钎料条选自CT616、CT716、CT737中的两种或三种。