屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于石油鉆探、修井工具（如磨鞋、銑鞋等）、打撈、開窗工具等項(xiàng)工作的堆焊材料及其工藝流程。

背景技術(shù)：

國內(nèi)YD型硬質(zhì)合金堆焊焊條，用于石油鉆探，修井工具，打撈，開窗工具及地質(zhì)、煤田勘探取芯、擴(kuò)孔等項(xiàng)工作。經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐，證明該項(xiàng)產(chǎn)品各種機(jī)械性能都能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。但隨著近幾年來國外新品種出現(xiàn)在市場上，我國現(xiàn)有的品種，其主要加工方法，部分機(jī)械性能已落后于國外產(chǎn)品，經(jīng)檢測試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)國外的硬質(zhì)合金堆焊焊條的胎體抗拉強(qiáng)度大于450MPa，硬度HB150, 國內(nèi)的YD硬質(zhì)合金堆焊焊條的胎體抗拉強(qiáng)度為300MPa左右，硬度HB130。

國外的堆焊焊條胎體金屬都是選用鎳鉻銀合金作胎體金屬。Ni-Cr-Ag胎體金屬價格比較高，國外的硬質(zhì)合金堆焊焊條價格為750～850元/公斤；

國內(nèi)用的胎體金屬主要有Ｈ62、絲221等，它的機(jī)械性能偏低，其抗拉強(qiáng)度分別為300、350(MPa)，而且它們的可堆性差，表面張力過小；國產(chǎn)YD硬質(zhì)合金堆焊焊條價格為260～360元/公斤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種胎體抗拉強(qiáng)度大且造價低的高效堆焊焊條及其工藝流程。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：它是由硬質(zhì)合金顆粒和胎體合金制成，所述胎體合金按質(zhì)量份計(jì)主要包括，銅48～52份、鋅28～32份、鎳13～15份、鋁3.5～4.5份和錳1.5～2.5份。

所述硬質(zhì)合金顆粒和胎體合金按質(zhì)量份配比為1：0.8～1.2。

工藝步驟包括：

a、成型模具裝入預(yù)熱箱預(yù)熱到400℃～500℃，投入硬質(zhì)合金顆粒和足夠達(dá)到起模為目的的硼砂；

b、投入胎體金屬，移入高溫真空箱里，恒溫1050℃～1100℃，保溫7～9分鐘；

c、移入低溫箱，恒溫至200℃～300℃；

d、成品。

本發(fā)明的技術(shù)效果是：胎體金屬的選用銅、鎳、鋅、鋁、錳等合金材料，具有胎體抗拉強(qiáng)度大且造價低的優(yōu)點(diǎn)，由于采用真空方法加工，減少了硬質(zhì)合金與胎體金屬的氧化，從而降低了胎體合金的熔點(diǎn)，減少了硬質(zhì)合金堆焊焊條堆焊時的熔解時間，提高了生產(chǎn)效率。

具體實(shí)施方式

硬質(zhì)合金顆粒的選用：按硬質(zhì)合金顆粒大小、常用可分為三種：2～3mm、3～5mm和5～7mm，也可按用戶實(shí)際要求選擇合適的顆粒大小。硬質(zhì)合金材質(zhì)可根據(jù)實(shí)際要求選擇，如：磨鞋用的硬質(zhì)合金顆粒主要選用YG8或YG11C；銑鞋（具有切削性能）用的硬質(zhì)合金顆粒主要選用YG11C加YT15（它們之間的配比為 6：1）。

胎體金屬的選用：銅、鎳、鋅、鋁、錳等合金材料（磨鞋,銑鞋胎體金屬選用是一樣的），按質(zhì)量份配比為：銅50份、鋅30份、鎳14份、鋁4份、錳2份。

硬質(zhì)合金顆粒與胎體合金按質(zhì)量份配比為1：1。

加工設(shè)備的選用：專用真空電加熱爐（溫度可分區(qū)）。

工藝流程：a、在預(yù)熱箱里裝入成型模具預(yù)熱（400℃～500℃）；按比例投入硬質(zhì)合金顆粒和少量硼砂（硼砂為起模方便，數(shù)量根據(jù)成型模具尺寸大小而定）；b、進(jìn)入在高溫真空箱里（恒溫1050℃～1100℃），按比例投入胎體金屬保溫8分鐘）；c、進(jìn)入在低溫箱里（恒溫200℃～300℃）；d、成型出產(chǎn)品，完成一個周期。

原始YD硬質(zhì)合金堆焊焊條的加工方法類是于鑄造銅合金的方法，溫度控制靠目測與經(jīng)驗(yàn)，很難保證溫度控制，投料方式是一次投放，如果時間控制不好，很容易造成合金材料與硬質(zhì)合金顆粒過燒減低強(qiáng)度（嚴(yán)重造成報(bào)廢）。

高效硬質(zhì)合金堆焊焊條加工技術(shù)的原理主要是利用各種合金元素熔點(diǎn)溫度的不同，按不同溫度時間投料，在不同的時間段加入適當(dāng)?shù)拿撗鮿徊⒉捎脤Ｓ秒娂訜嵴婵諣t加工，防止硬質(zhì)合金顆粒氧化，以提高硬質(zhì)合金堆焊焊條的流動性。

把做為胎體金屬的有色金屬銅、鎳、鋁、鋅、錳合金材料，按不同時間階段進(jìn)行投料，通過對胎體金屬失效硬化處理，來提高胎體金屬的強(qiáng)度，韌性和耐磨性。

其中鎳元素主要起細(xì)化組織，提高合金的沖擊韌性和抗拉強(qiáng)度。錳元素是銅的強(qiáng)化元素含量≤2%（大于2會使合金性能變壞），有脫氧作用，提高機(jī)械性與耐磨性。鋁、鋅元素提高合金的耐磨性、防腐性、強(qiáng)度、硬度和流動性，其中鋅元素具有脫氧作用。

選擇“銅鎳鋁”合金做為胎體金屬，這是經(jīng)過分析，反復(fù)多次試驗(yàn)確定的。由于考慮到焊條中的胎體金屬，在堆焊后，也就是堆焊層中的胎體金屬，它必須具備能牢固地把持住硬質(zhì)合金顆粒，在復(fù)雜惡劣的工作條件下不脫落下來的性能，所以要求胎體金屬要有足夠的強(qiáng)度、較好流動性、高低溫力學(xué)性以及具有適當(dāng)?shù)娜埸c(diǎn)。

該產(chǎn)品主要是由粒狀燒結(jié)硬質(zhì)合金與有彈性的胎體合金混合而成；燒結(jié)硬質(zhì)合金顆粒主要為YG類硬質(zhì)合金及一定比例的YT類硬質(zhì)合金；其硬度為HRA89～91；胎體金屬為銅鎳鋁合金，抗拉強(qiáng)度大于450MPa。價格為380～450元/公斤。

當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。