超细颗粒硬质合金刀具焊接方法与流程

本发明涉及超细颗粒硬质合金与钢体的焊接方法，具体涉及超细颗粒硬质合金刀具焊接方法。

背景技术：

超细颗粒硬质合金是为提高硬度和抗弯强度而开发的合金材料，与普通硬质合金材料相比，在硬度相同时具有强度更高，在强度相同时具有硬度更高的特点。通过细化硬质相晶粒度、增大硬质相晶间表面积、增强晶粒间结合力，可使硬质合金刀具材料的强度和耐磨性均得到提高。当WC晶粒尺寸减小到亚微米以下时，材料的硬度、韧性、强度、耐磨性等均可提高，到达完全致密化所需温度也可降低。普通硬质合金颗粒度为3～5μm，细颗粒硬质合金颗粒度为l～1.5μm(微米级)，超细颗粒硬质合金晶粒度可达0.5μm以下(亚微米、纳米级)。超细颗粒硬质合金与成分相同的普通硬质合金相比，硬度可提高2HRA以上，抗弯强度可提高600～800MPa。

超细颗粒硬质合金含有较高含量的碳化物和合金元素，虽然可以进行焊接加工，但焊接时容易出现淬硬组织和裂纹，必须采取有效的工艺措施，才能获得满意的焊接效果。因此由于焊接工艺与硬质合金的使用性能密切相关，焊接性能的好坏直接影响到硬质合金的使用效果。硬质合金的线膨胀系数(4.1～7.0×10-6/℃)与普通钢的线膨胀系数(12×10－6℃－1)相比差别很大，硬质合金只有钢的1/3～1/2左右。加热时硬质合金和钢都自由膨胀，但冷却时钢的收缩量比硬质合金大得多。此时焊缝处于受压力状态，而在硬质合金表面上则承受拉应力。如果残余应力大于硬质合金的抗拉强度时，硬质合金的表面就可能产生裂纹。焊接过程中极易造成这类超细颗粒硬质合金的裂纹，导致超细颗粒硬质合金刀具的使用寿命比较短。

技术实现要素：

本发明的目的为了提供一种能保证刀具刃部硬度和强度且焊接后不易出现裂纹的超细颗粒硬质合金刀具焊接方法。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：超细颗粒硬质合金刀具焊接方法，步骤如下：

第一步，将刀片的焊接面进行粗磨处理，再将刀片的焊接面进行喷砂处理，接着用纯净水将刀片的焊接面清洗干净并且立即烘干，最后将刀片的焊接面均匀的涂满硼砂熔剂；

第二步，将焊片切断成所述刀片的焊接面的相同大小，再用纯净水将焊片两面清洗干净并且立即烘干，确保焊片不能粘有灰尘等脏物，最后在焊片表面均匀的涂满硼砂熔剂；

第三步，将刀体的刀槽部分进行加工，使得加工后的刀槽部分的厚度大于所述刀片厚度的3mm-5mm，且并使得刀槽焊接面的表面光洁，再用纯净水将刀体的刀槽焊接面清洗干净，接着将刀体放入碱性溶液中煮沸10～15min后立即烘干或者直接将刀体进行烘干，最后在刀体焊接面的表面均匀的涂满硼砂熔剂；

第四步，钎焊前将刀体放入高频感应加热机中进行预热，采用刀体在高频感应加热机内的感应圈周围来回移动方法进行预热或采用分段式预热法进行预热，预热时保证刀体受热均匀，预热过程中再加入硼砂熔剂。

第五步，将焊片和合金刀片同时放入刀体的刀槽中进行加热焊接，焊接温度比焊片的熔点高30°-40°，焊接时刀片与感应圈离距离为1mm左右，所述的感应圈前段形状为圆弧过渡。

第六步，焊接后的刀具从高频感应加热机中取出后立即放入已预热到250℃-300℃的氧化铝保温箱中进行保温，保温3小时后将氧化铝保温箱断电，让刀具随着氧化铝保温箱一起冷却24小时，使得刀具表面全部被氧化铝盖住。

第七步，将与氧化铝保温箱一起冷却的24小时后的刀具取出，接着把刀具放到已加热到350℃-400℃回火炉中进行回火4小时，且并刀具与回火炉一起冷却8小时-10个小时，进一步消除焊接应力，减少刀片裂纹。

第八步，把刀具从回火炉中取出，焊接完成。

优选，所述第四步中的采用刀体在高频感应加热机内的感应圈周围来回移动方法进行预热，预热温度为600-700℃。

优选，所述第四步中的采用分段式预热法进行预热，所述的分段式预热法先是第一次预热200-300℃后，保温30-45分钟，再次预热到600-650℃。

优选，所述第五步中的焊接温度比焊片的熔点高30°-40°，且焊接温度为680℃-780℃。

优选，所述刀片采用超细颗粒硬质合金材质制成。

优选，所述焊片为银基焊片，焊片的百分比含量为：银30～45％、铜20～45％、锌10～20％、锡0～10％，所述第四步的预热过程中再加入硼砂熔剂量与焊片中银的含量相同。

优选，所述焊片熔点为650℃-700℃，焊接抗拉强度为350-400Mpa。

优选，所述硼砂熔剂为Na2B4O5(OH)4·8H2O。

优选，所述刀体采用40铬或45#钢的材质制成。

本发明的有益效果：采用上述的加工工艺，保证刀具的焊接质量，提高了焊接后刀具的合格率，减少刀片裂纹，使得刀具的使用寿命更长。

附图说明

图1为本发明的加工工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明：

实施例1：

超细颗粒硬质合金刀具焊接方法，步骤如下：

第一步，将刀片的焊接面进行粗磨处理，再将刀片的焊接面进行喷砂处理，接着用纯净水将刀片的焊接面清洗干净并且立即烘干，最后将刀片的焊接面均匀的涂满硼砂熔剂；

第二步，将焊片切断成所述刀片的焊接面的相同大小，再用纯净水将焊片两面清洗干净并且立即烘干，确保焊片不能粘有灰尘等脏物，最后在焊片表面均匀的涂满硼砂熔剂；

第三步，将刀体的刀槽部分进行加工，使得加工后的刀槽部分的厚度大于所述刀片厚度的3mm-5mm，且并使得刀槽焊接面的表面光洁，再用纯净水将刀体的刀槽焊接面清洗干净，接着将刀体放入碱性溶液中煮沸10～15min后立即烘干或者直接将刀体进行烘干，最后在刀体焊接面的表面均匀的涂满硼砂熔剂；

第四步，钎焊前将刀体放入高频感应加热机中进行预热，采用刀体在高频感应加热机内的感应圈周围来回移动方法进行预热，预热温度为600-700℃，预热时保证刀体受热均匀，预热过程中再加入硼砂熔剂。

第五步，将焊片和合金刀片同时放入刀体的刀槽中进行加热焊接，焊接温度比焊片的熔点高30°-40°，且焊接温度为680℃-780℃，焊接时刀片与感应圈离距离为1mm左右，所述感应圈前段形状为圆弧过渡。

第六步，焊接后的刀具从高频感应加热机中取出后立即放入已预热到250℃-300℃的氧化铝保温箱中进行保温，保温3小时后将氧化铝保温箱断电，让刀具随着氧化铝保温箱一起冷却24小时，使得刀具表面全部被氧化铝盖住。

第七步，将与氧化铝保温箱一起冷却的24小时后的刀具取出，接着把刀具放到已加热到350℃-400℃回火炉中进行回火4小时，且并刀具与回火炉一起冷却8小时-10个小时，进一步消除焊接应力，减少刀片裂纹。

第八步，把刀具从回火炉中取出，焊接完成。

实施例2

超细颗粒硬质合金刀具焊接方法，步骤如下：

第一步，将刀片的焊接面进行粗磨处理，再将刀片的焊接面进行喷砂处理，接着用纯净水将刀片的焊接面清洗干净并且立即烘干，最后将刀片的焊接面均匀的涂满硼砂熔剂；

第二步，将焊片切断成所述刀片的焊接面的相同大小，再用纯净水将焊片两面清洗干净并且立即烘干，确保焊片不能粘有灰尘等脏物，最后在焊片表面均匀的涂满硼砂熔剂；

第三步，将刀体的刀槽部分进行加工，使得加工后的刀槽部分的厚度大于所述刀片厚度的3mm-5mm，且并使得刀槽焊接面的表面光洁，再用纯净水将刀体的刀槽焊接面清洗干净，接着将刀体放入碱性溶液中煮沸10～15min后立即烘干或者直接将刀体进行烘干，最后在刀体焊接面的表面均匀的涂满硼砂熔剂；

第四步，钎焊前将刀体放入高频感应加热机中进行预热，采用分段式预热法进行预热，所述的分段式预热法先是将刀体第一次预热200-300℃后，保温30-45分钟，再次将刀体预热到600-650℃，预热时保证刀体受热均匀，预热过程中再加入硼砂熔剂。

第五步，将焊片和合金刀片同时放入刀体的刀槽中进行加热焊接，焊接温度比焊片的熔点高30°-40°，且焊接温度为680℃-780℃，焊接时刀片与感应圈离距离为1mm左右，所述的感应圈前段形状为圆弧过渡。

第六步，焊接后的刀具从高频感应加热机中取出后立即放入已预热到250℃-300℃的氧化铝保温箱中进行保温，保温3小时后将氧化铝保温箱断电，让刀具随着氧化铝保温箱一起冷却24小时，使得刀具表面全部被氧化铝盖住。

第七步，将与氧化铝保温箱一起冷却的24小时后的刀具取出，接着把刀具放到已加热到350℃-400℃回火炉中进行回火4小时，且并刀具与回火炉一起冷却8小时-10个小时，进一步消除焊接应力，减少刀片裂纹。

第八步，把刀具从回火炉中取出，焊接完成。

实施例3：

在实施例1的基础上，焊片采用银基焊片，焊片的质量百分比含量为：银30～45％、铜20～45％、锌10～20％、锡0～10％；焊片熔点为650℃-700℃，焊接抗拉强度为350-400Mpa；硼砂熔剂为Na2B4O5(OH)4·8H2O，刀体采用40铬制成，所述第四步的预热过程中再加入硼砂熔剂量与焊片中银的含量相同。

实施例4:

在实施例1的基础上，焊片采用银基焊片，焊片的质量百分比含量为：银30～45％、铜20～45％、锌10～20％、锡0～10％；焊片熔点为650℃-700℃，焊接抗拉强度为350-400Mpa；硼砂熔剂为Na2B4O5(OH)4·8H2O，刀体采用45#钢的材质制成，所述第四步的预热过程中再加入硼砂熔剂量与焊片中银的含量相同。

实施例5：

在实施例1的基础上，焊片采用银基焊片，焊片的质量百分比含量为：银45％、铜45％、锌10、锡0；焊片熔点为650℃-700℃，焊接抗拉强度为350-400Mpa；硼砂熔剂为Na2B4O5(OH)4·8H2O，刀体采用45#钢的材质制成，所述第四步的预热过程中再加入硼砂熔剂量与焊片中银的含量相同。

实施例6：

在实施例2的基础上，焊片采用银基焊片，焊片的质量百分比含量为：银30～45％、铜20～45％、锌10～20％、锡0～10％；焊片熔点为650℃-700℃，焊接抗拉强度为350-400Mpa；硼砂熔剂为Na2B4O5(OH)4·8H2O，刀体采用40铬制成，所述第四步的预热过程中再加入硼砂熔剂量与焊片中银的含量相同。

实施例7：

在实施例2的基础上，焊片采用银基焊片，焊片的质量百分比含量为：银30～45％、铜20～45％、锌10～20％、锡0～10％；焊片熔点为650℃-700℃，焊接抗拉强度为350-400Mpa；硼砂熔剂为Na2B4O5(OH)4·8H2O，刀体采用45#钢的材质制成，所述第四步的预热过程中再加入硼砂熔剂量与焊片中银的含量相同。

实施例8：

在实施例2的基础上，焊片采用银基焊片，焊片的质量百分比含量为：银40％、铜30％、锌20％、锡10％；焊片熔点为650℃-700℃，焊接抗拉强度为350-400Mpa；硼砂熔剂为Na2B4O5(OH)4·8H2O，刀体采用45#钢的材质制成，所述第四步的预热过程中再加入硼砂熔剂量与焊片中银的含量相同。

本发明的目的，特征及优点将结合实施例，参照附图作进一步的说明。通过实施例将有助于理解本发明，但不限制本发明的内容。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。