本發(fā)明涉及超細顆粒硬質(zhì)合金與鋼體的焊接方法，具體涉及超細顆粒硬質(zhì)合金刀具焊接方法。

背景技術(shù)：

超細顆粒硬質(zhì)合金是為提高硬度和抗彎強度而開發(fā)的合金材料，與普通硬質(zhì)合金材料相比，在硬度相同時具有強度更高，在強度相同時具有硬度更高的特點。通過細化硬質(zhì)相晶粒度、增大硬質(zhì)相晶間表面積、增強晶粒間結(jié)合力，可使硬質(zhì)合金刀具材料的強度和耐磨性均得到提高。當(dāng)WC晶粒尺寸減小到亞微米以下時，材料的硬度、韌性、強度、耐磨性等均可提高，到達完全致密化所需溫度也可降低。普通硬質(zhì)合金顆粒度為3～5μm，細顆粒硬質(zhì)合金顆粒度為l～1.5μm(微米級)，超細顆粒硬質(zhì)合金晶粒度可達0.5μm以下(亞微米、納米級)。超細顆粒硬質(zhì)合金與成分相同的普通硬質(zhì)合金相比，硬度可提高2HRA以上，抗彎強度可提高600～800MPa。

超細顆粒硬質(zhì)合金含有較高含量的碳化物和合金元素，雖然可以進行焊接加工，但焊接時容易出現(xiàn)淬硬組織和裂紋，必須采取有效的工藝措施，才能獲得滿意的焊接效果。因此由于焊接工藝與硬質(zhì)合金的使用性能密切相關(guān)，焊接性能的好壞直接影響到硬質(zhì)合金的使用效果。硬質(zhì)合金的線膨脹系數(shù)(4.1～7.0×10-6/℃)與普通鋼的線膨脹系數(shù)(12×10－6℃－1)相比差別很大，硬質(zhì)合金只有鋼的1/3～1/2左右。加熱時硬質(zhì)合金和鋼都自由膨脹，但冷卻時鋼的收縮量比硬質(zhì)合金大得多。此時焊縫處于受壓力狀態(tài)，而在硬質(zhì)合金表面上則承受拉應(yīng)力。如果殘余應(yīng)力大于硬質(zhì)合金的抗拉強度時，硬質(zhì)合金的表面就可能產(chǎn)生裂紋。焊接過程中極易造成這類超細顆粒硬質(zhì)合金的裂紋，導(dǎo)致超細顆粒硬質(zhì)合金刀具的使用壽命比較短。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為了提供一種能保證刀具刃部硬度和強度且焊接后不易出現(xiàn)裂紋的超細顆粒硬質(zhì)合金刀具焊接方法。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：超細顆粒硬質(zhì)合金刀具焊接方法，步驟如下：

第一步，將刀片的焊接面進行粗磨處理，再將刀片的焊接面進行噴砂處理，接著用純凈水將刀片的焊接面清洗干凈并且立即烘干，最后將刀片的焊接面均勻的涂滿硼砂熔劑；

第二步，將焊片切斷成所述刀片的焊接面的相同大小，再用純凈水將焊片兩面清洗干凈并且立即烘干，確保焊片不能粘有灰塵等臟物，最后在焊片表面均勻的涂滿硼砂熔劑；

第三步，將刀體的刀槽部分進行加工，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潔，再用純凈水將刀體的刀槽焊接面清洗干凈，接著將刀體放入堿性溶液中煮沸10～15min后立即烘干或者直接將刀體進行烘干，最后在刀體焊接面的表面均勻的涂滿硼砂熔劑；

第四步，釬焊前將刀體放入高頻感應(yīng)加熱機中進行預(yù)熱，采用刀體在高頻感應(yīng)加熱機內(nèi)的感應(yīng)圈周圍來回移動方法進行預(yù)熱或采用分段式預(yù)熱法進行預(yù)熱，預(yù)熱時保證刀體受熱均勻，預(yù)熱過程中再加入硼砂熔劑。

第五步，將焊片和合金刀片同時放入刀體的刀槽中進行加熱焊接，焊接溫度比焊片的熔點高30°-40°，焊接時刀片與感應(yīng)圈離距離為1mm左右，所述的感應(yīng)圈前段形狀為圓弧過渡。

第六步，焊接后的刀具從高頻感應(yīng)加熱機中取出后立即放入已預(yù)熱到250℃-300℃的氧化鋁保溫箱中進行保溫，保溫3小時后將氧化鋁保溫箱斷電，讓刀具隨著氧化鋁保溫箱一起冷卻24小時，使得刀具表面全部被氧化鋁蓋住。

第七步，將與氧化鋁保溫箱一起冷卻的24小時后的刀具取出，接著把刀具放到已加熱到350℃-400℃回火爐中進行回火4小時，且并刀具與回火爐一起冷卻8小時-10個小時，進一步消除焊接應(yīng)力，減少刀片裂紋。

第八步，把刀具從回火爐中取出，焊接完成。

優(yōu)選，所述第四步中的采用刀體在高頻感應(yīng)加熱機內(nèi)的感應(yīng)圈周圍來回移動方法進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為600-700℃。

優(yōu)選，所述第四步中的采用分段式預(yù)熱法進行預(yù)熱，所述的分段式預(yù)熱法先是第一次預(yù)熱200-300℃后，保溫30-45分鐘，再次預(yù)熱到600-650℃。

優(yōu)選，所述第五步中的焊接溫度比焊片的熔點高30°-40°，且焊接溫度為680℃-780℃。

優(yōu)選，所述刀片采用超細顆粒硬質(zhì)合金材質(zhì)制成。

優(yōu)選，所述焊片為銀基焊片，焊片的百分比含量為：銀30～45％、銅20～45％、鋅10～20％、錫0～10％，所述第四步的預(yù)熱過程中再加入硼砂熔劑量與焊片中銀的含量相同。

優(yōu)選，所述焊片熔點為650℃-700℃，焊接抗拉強度為350-400Mpa。

優(yōu)選，所述硼砂熔劑為Na2B4O5(OH)4·8H2O。

優(yōu)選，所述刀體采用40鉻或45#鋼的材質(zhì)制成。

本發(fā)明的有益效果：采用上述的加工工藝，保證刀具的焊接質(zhì)量，提高了焊接后刀具的合格率，減少刀片裂紋，使得刀具的使用壽命更長。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的加工工藝流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步說明：

實施例1：

超細顆粒硬質(zhì)合金刀具焊接方法，步驟如下：

第一步，將刀片的焊接面進行粗磨處理，再將刀片的焊接面進行噴砂處理，接著用純凈水將刀片的焊接面清洗干凈并且立即烘干，最后將刀片的焊接面均勻的涂滿硼砂熔劑；

第二步，將焊片切斷成所述刀片的焊接面的相同大小，再用純凈水將焊片兩面清洗干凈并且立即烘干，確保焊片不能粘有灰塵等臟物，最后在焊片表面均勻的涂滿硼砂熔劑；

第三步，將刀體的刀槽部分進行加工，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潔，再用純凈水將刀體的刀槽焊接面清洗干凈，接著將刀體放入堿性溶液中煮沸10～15min后立即烘干或者直接將刀體進行烘干，最后在刀體焊接面的表面均勻的涂滿硼砂熔劑；

第四步，釬焊前將刀體放入高頻感應(yīng)加熱機中進行預(yù)熱，采用刀體在高頻感應(yīng)加熱機內(nèi)的感應(yīng)圈周圍來回移動方法進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為600-700℃，預(yù)熱時保證刀體受熱均勻，預(yù)熱過程中再加入硼砂熔劑。

第五步，將焊片和合金刀片同時放入刀體的刀槽中進行加熱焊接，焊接溫度比焊片的熔點高30°-40°，且焊接溫度為680℃-780℃，焊接時刀片與感應(yīng)圈離距離為1mm左右，所述感應(yīng)圈前段形狀為圓弧過渡。

第六步，焊接后的刀具從高頻感應(yīng)加熱機中取出后立即放入已預(yù)熱到250℃-300℃的氧化鋁保溫箱中進行保溫，保溫3小時后將氧化鋁保溫箱斷電，讓刀具隨著氧化鋁保溫箱一起冷卻24小時，使得刀具表面全部被氧化鋁蓋住。

第七步，將與氧化鋁保溫箱一起冷卻的24小時后的刀具取出，接著把刀具放到已加熱到350℃-400℃回火爐中進行回火4小時，且并刀具與回火爐一起冷卻8小時-10個小時，進一步消除焊接應(yīng)力，減少刀片裂紋。

第八步，把刀具從回火爐中取出，焊接完成。

實施例2

超細顆粒硬質(zhì)合金刀具焊接方法，步驟如下：

第一步，將刀片的焊接面進行粗磨處理，再將刀片的焊接面進行噴砂處理，接著用純凈水將刀片的焊接面清洗干凈并且立即烘干，最后將刀片的焊接面均勻的涂滿硼砂熔劑；

第二步，將焊片切斷成所述刀片的焊接面的相同大小，再用純凈水將焊片兩面清洗干凈并且立即烘干，確保焊片不能粘有灰塵等臟物，最后在焊片表面均勻的涂滿硼砂熔劑；

第三步，將刀體的刀槽部分進行加工，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潔，再用純凈水將刀體的刀槽焊接面清洗干凈，接著將刀體放入堿性溶液中煮沸10～15min后立即烘干或者直接將刀體進行烘干，最后在刀體焊接面的表面均勻的涂滿硼砂熔劑；

第四步，釬焊前將刀體放入高頻感應(yīng)加熱機中進行預(yù)熱，采用分段式預(yù)熱法進行預(yù)熱，所述的分段式預(yù)熱法先是將刀體第一次預(yù)熱200-300℃后，保溫30-45分鐘，再次將刀體預(yù)熱到600-650℃，預(yù)熱時保證刀體受熱均勻，預(yù)熱過程中再加入硼砂熔劑。

第五步，將焊片和合金刀片同時放入刀體的刀槽中進行加熱焊接，焊接溫度比焊片的熔點高30°-40°，且焊接溫度為680℃-780℃，焊接時刀片與感應(yīng)圈離距離為1mm左右，所述的感應(yīng)圈前段形狀為圓弧過渡。

第六步，焊接后的刀具從高頻感應(yīng)加熱機中取出后立即放入已預(yù)熱到250℃-300℃的氧化鋁保溫箱中進行保溫，保溫3小時后將氧化鋁保溫箱斷電，讓刀具隨著氧化鋁保溫箱一起冷卻24小時，使得刀具表面全部被氧化鋁蓋住。

第七步，將與氧化鋁保溫箱一起冷卻的24小時后的刀具取出，接著把刀具放到已加熱到350℃-400℃回火爐中進行回火4小時，且并刀具與回火爐一起冷卻8小時-10個小時，進一步消除焊接應(yīng)力，減少刀片裂紋。

第八步，把刀具從回火爐中取出，焊接完成。

實施例3：

在實施例1的基礎(chǔ)上，焊片采用銀基焊片，焊片的質(zhì)量百分比含量為：銀30～45％、銅20～45％、鋅10～20％、錫0～10％；焊片熔點為650℃-700℃，焊接抗拉強度為350-400Mpa；硼砂熔劑為Na2B4O5(OH)4·8H2O，刀體采用40鉻制成，所述第四步的預(yù)熱過程中再加入硼砂熔劑量與焊片中銀的含量相同。

實施例4:

在實施例1的基礎(chǔ)上，焊片采用銀基焊片，焊片的質(zhì)量百分比含量為：銀30～45％、銅20～45％、鋅10～20％、錫0～10％；焊片熔點為650℃-700℃，焊接抗拉強度為350-400Mpa；硼砂熔劑為Na2B4O5(OH)4·8H2O，刀體采用45#鋼的材質(zhì)制成，所述第四步的預(yù)熱過程中再加入硼砂熔劑量與焊片中銀的含量相同。

實施例5：

在實施例1的基礎(chǔ)上，焊片采用銀基焊片，焊片的質(zhì)量百分比含量為：銀45％、銅45％、鋅10、錫0；焊片熔點為650℃-700℃，焊接抗拉強度為350-400Mpa；硼砂熔劑為Na2B4O5(OH)4·8H2O，刀體采用45#鋼的材質(zhì)制成，所述第四步的預(yù)熱過程中再加入硼砂熔劑量與焊片中銀的含量相同。

實施例6：

在實施例2的基礎(chǔ)上，焊片采用銀基焊片，焊片的質(zhì)量百分比含量為：銀30～45％、銅20～45％、鋅10～20％、錫0～10％；焊片熔點為650℃-700℃，焊接抗拉強度為350-400Mpa；硼砂熔劑為Na2B4O5(OH)4·8H2O，刀體采用40鉻制成，所述第四步的預(yù)熱過程中再加入硼砂熔劑量與焊片中銀的含量相同。

實施例7：

在實施例2的基礎(chǔ)上，焊片采用銀基焊片，焊片的質(zhì)量百分比含量為：銀30～45％、銅20～45％、鋅10～20％、錫0～10％；焊片熔點為650℃-700℃，焊接抗拉強度為350-400Mpa；硼砂熔劑為Na2B4O5(OH)4·8H2O，刀體采用45#鋼的材質(zhì)制成，所述第四步的預(yù)熱過程中再加入硼砂熔劑量與焊片中銀的含量相同。

實施例8：

在實施例2的基礎(chǔ)上，焊片采用銀基焊片，焊片的質(zhì)量百分比含量為：銀40％、銅30％、鋅20％、錫10％；焊片熔點為650℃-700℃，焊接抗拉強度為350-400Mpa；硼砂熔劑為Na2B4O5(OH)4·8H2O，刀體采用45#鋼的材質(zhì)制成，所述第四步的預(yù)熱過程中再加入硼砂熔劑量與焊片中銀的含量相同。

本發(fā)明的目的，特征及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖作進一步的說明。通過實施例將有助于理解本發(fā)明，但不限制本發(fā)明的內(nèi)容。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。