一種復(fù)合鎢基管狀焊條硬面材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種焊條硬面材料的制備方法，尤其涉及一種復(fù)合鎢基管狀焊條硬面 材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的鎢基管狀焊條國外采用單一的鎢基硬面材料，如鑄造碳化鎢（WC)和球狀 WC，由于鑄造 WC，球狀WC的硬度高、脆性大，在沒有沖擊的條件下，耐磨性能夠得到體現(xiàn)。但 是在有沖擊的條件下，如石油鉆采中的牙輪鉆頭，石油和天然氣的穿越擴(kuò)孔器，由于沖擊性 很大，鑄造 WC，球狀WC，是WC和W2C的共晶體，呈片狀結(jié)構(gòu)，抗沖擊性能極差，很快硬面層產(chǎn) 生裂紋，掉邊，脫落，鉆采工具很快損壞。德國DURMAT;瑞士 SUZER均采用單一的鑄造 WC和 單一的球狀WC來生產(chǎn)管狀焊條。
[0003] 美國KENNALMETAL將硬質(zhì)合金球粒引入管狀焊條，采用硬質(zhì)合金球粒與鑄造 WC來 生產(chǎn)管狀焊條。硬質(zhì)合金球粒含有粘接金屬-鈷，硬質(zhì)合金球粒硬度低，但韌性、強(qiáng)度高，耐 磨性雖差，但抗沖擊性能高。
[0004] 國內(nèi)的管狀焊條，大部分是采用鑄造 WC來生產(chǎn)管狀焊條，尚未見采用硬質(zhì)合金球 粒、球狀碳化鎢和表面涂覆Ni-Ti的氮化硅陶瓷顆粒生產(chǎn)管狀焊條的報(bào)導(dǎo)。
[0005] 在石油鉆采業(yè)中，鋼齒牙輪鉆頭的牙輪，以及鑲齒牙輪鉆頭的牙掌的掌尖，和穿越 擴(kuò)孔器的鋼齒及保徑，由于這些鉆采工具在工作中，不僅要承受到強(qiáng)烈的磨損，還要承受強(qiáng) 烈的沖擊，一般采用在其表面堆焊鎢基硬面材料，以增加面齒的耐磨損?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn) 是：1.單一硬面材料的管狀焊條由于硬度高，脆性大，刃口的韌性和強(qiáng)度不能保證，產(chǎn)生硬 面層斷裂，掉邊，導(dǎo)致工具廢損。2.硬質(zhì)合金球粒和鑄造 WC復(fù)合型硬面材料的管狀焊條 抗沖擊性能得到提高，但由于硬質(zhì)合金球粒的硬度過低，且含量過多，耐磨性受到較大的影 響，不能滿足在苛刻的耐磨損和抗沖擊的條件下的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合鎢基管狀焊條硬面材料的制備方法，以克服上述 缺點(diǎn)。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種復(fù)合鎢基管狀焊條硬面材料的 制備方法，其特征在于以下步驟，其中，原料的重量配比為： (1)硬質(zhì)合金球粒50-65份，（2)球狀碳化鎢10-12份，（3)鑄造粒狀碳化鎢10-30份， (4)單晶粒狀碳化鎢6-8份，（5)氮化硅陶瓷顆粒1-2份，（6)硅錳粉2. 5-4. 5份，（7)酚醛 樹脂〇. 5份； 所述步驟如下： A. 將原料（1)、（2)、（3)、（4)、（5)、（6)按上述比例在混合機(jī)中混合1-4小時(shí)，得到混 合物； B. 將步驟A得到的混合物卸出后按上述比例加入原料（7)攪拌均勻在烘干箱中烘干， 100°C下保持3小時(shí)，150°C下保持3小時(shí)，出箱后即為成品管狀焊條硬面材料。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是：通過上述步驟處理，將球狀碳化鎢(超高溫霧化球狀WC)、 自制的高質(zhì)量低孔隙度的硬質(zhì)合金球粒、鑄造粒狀WC、單晶粒狀WC、表面涂覆有Ni-Ti的氮 化硅陶瓷顆粒完美的組合，這種硬面材料不僅耐沖擊，而且耐磨損，形成了一種新型的硬面 耐磨材料，又生產(chǎn)了具有耐磨性高，耐沖擊的管狀焊條。
[0009] 表1 :媽基硬面材料的品種與性能
從表1不難看出：硬質(zhì)合金球粒的硬度最低，抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度最高，這說明硬質(zhì) 合金球粒韌性和強(qiáng)度最高，抗沖擊性能也最高，反之，由于硬度最低，耐磨性最差。球狀WC (霧化球狀WC)的硬度最高，耐磨性最好，由于是球形的，抗沖擊差之，但也好于鑄造 WC，鑄造 WC和單晶WC硬度都很高，但抗沖擊性能相比最差。
[0010] 采用單一的鎢基硬面材料的焊條，不能充分體現(xiàn)硬面焊條的綜合性能。耐磨性和 抗沖擊的性能不能兼顧。
[0011] 硬質(zhì)合金球粒、球狀WC由于是球形的，與被加工面的阻力較小，當(dāng)沖擊較大時(shí)，球 狀的WC與硬質(zhì)合金球粒能夠承受較大的沖擊力，而不致被撞碎。采用較小的粒狀鑄造 WC， 和較小的球狀霧化WC，以及較小的硬質(zhì)合金球粒是為了填充大球之間的空隙，使硬面層的 硬質(zhì)相的含量更高，耐磨性更好。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明及其【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013] 本發(fā)明的特征在于以下步驟，其中，原料的重量配比為： (1)硬質(zhì)合金球粒50-65份，（2)球狀碳化鎢10-12份，（3)鑄造粒狀碳化鎢10-30份， (4)單晶粒狀碳化鎢6-8份，（5)氮化硅陶瓷顆粒1-2份，（6)硅錳粉2. 5-4. 5份，（7)酚醛 樹脂〇. 5份； 所述步驟如下： A. 將原料（1)、（ 2)、（ 3)、（4)、（ 5)、（6)按上述比例在混合機(jī)中混合1-4小時(shí)，得到混合 物； B. 將步驟A得到的混合物卸出后按上述比例加入原料（7)攪拌均勻在烘干箱中烘干， KKTC下保持3小時(shí)，150Γ下保持3小時(shí)，出箱后即為成品管狀焊條硬面材料。
[0014] 以下給出本發(fā)明的實(shí)施例。
[0015] 實(shí)例 1 A.將原料：（1) 50份、（2) 10份、（3) 30份、（4)6份、（5) 1份、（6) 2. 5份在混合機(jī)中 混合2小時(shí)，得到混合物。
[0016] B.將得到的混合物卸出后加入原料（7) 0. 5份攪拌均勻(酚醛樹脂與無水酒精 混合，在60°C下溶解再倒入混合物中）在烘干箱中烘干，100°C下保持3小時(shí)，然后升溫至 150°C保持3小時(shí)，出箱后即得到成品管狀焊條硬面材料。
[0017] 實(shí)例 2 原料：（1)60份、（2) 12份、（3) 14份、（4) 8份、（5) 1.5份、（6) 4份，其余同實(shí)例1。
[0018] 實(shí)例 3 原料：（1) 62份、（2) 11份、（3) 10份、（4) 7份、（5) 2份、（6) 4. 5份，其余同實(shí)例1。
[0019] 所述氮化硅陶瓷顆粒的化學(xué)成分是Si3N4,有市售。
[0020] 硬質(zhì)合金球顆粒系申請人自制，其化學(xué)成分為碳化鎢（WC) 94% (重量％)、Co6%。
[0021] 球狀碳化鎢、鑄造粒狀碳化鎢和單晶粒狀碳化鎢均系自貢長城硬面材料有限公司 生產(chǎn)，有市售。
[0022] 硅錳粉生產(chǎn)廠家為上海九鼎粉末材料有限公司，有市售。
[0023] 酚醛樹脂生產(chǎn)廠家為蚌埠市天宇高溫樹脂材料有限公司，有市售。
[0024] 所述混合系干混，混合機(jī)系申請人自制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)合鎢基管狀焊條硬面材料的制備方法，其特征在于以下步驟，其中，原料的重 量配比為： (1)硬質(zhì)合金球粒50-65份，（2)球狀碳化鎢10-12份，（3)鑄造粒狀碳化鎢10-30份， (4)單晶粒狀碳化鎢6-8份，（5)氮化硅陶瓷顆粒1-2份，（6)硅錳粉2. 5-4. 5份，（7)酚醛 樹脂〇. 5份； 所述步驟如下： A. 將原料（1)、（ 2)、（ 3)、（4)、（ 5)、（6)按上述比例在混合機(jī)中混合1-4小時(shí)，得到混合 物； B. 將上述步驟A得到的混合物卸出后按上述比例加入原料（7)攪拌均勻在烘干箱中烘 干，100°C下保持3小時(shí)，150°C下保持3小時(shí)，出箱后即為成品管狀焊條硬面材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合鎢基管狀焊條硬面材料的制備方法。本發(fā)明的特征在于以下步驟：其中，原料的重量配比為：（1）硬質(zhì)合金球粒50-65份，（2）球狀碳化鎢10-12份，（3）鑄造粒狀碳化鎢10-30份，（4）單晶粒狀碳化鎢6-8份，（5）氮化硅陶瓷顆粒1-2份，（6）硅錳粉2.5-4.5份，（7）酚醛樹脂0.5份；所述步驟如下：A.將原料（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）按上述比例在混合機(jī)中混合1-4小時(shí)，得到混合物；B.將步驟A得到的混合物卸出后按上述比例加入原料（7）攪拌均勻在烘干箱中烘干，100℃下保持3小時(shí)，150℃下保持3小時(shí)，出箱后即為成品管狀焊條硬面材料。本發(fā)明主要用于制備復(fù)合鎢基管狀焊條硬面材料。
【IPC分類】B23K35/40
【公開號】CN105033509
【申請?zhí)枴緾N201510384142
【發(fā)明人】汪文齋, 劉能文
【申請人】株洲金韋硬質(zhì)合金有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月3日