一種硬質(zhì)合金與不銹鋼復合棒銷的焊接方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種砂磨機部件產(chǎn)品的制作方法，特別是砂磨機的硬質(zhì)合金與不銹鋼復合棒銷的焊接方法。主要用于制作砂磨機棒銷，屬粉末冶金制造技術領域。
[0002]【背景技術】:
隨著砂磨技術的高速發(fā)展，對砂磨機性能也隨之不斷提高。因此對砂磨機的加工制作也變的更加精細，其要求也變得更為嚴格。隨著砂磨機性能的提高，對其核心部件棒銷的要求也越來越高。
[0003]目前用于制作砂磨機棒銷的材料普遍是硬質(zhì)合金材料，硬質(zhì)合金是金屬碳化物粉末與鈷的混合物，常用的金屬碳化物是碳化鎢，碳化鈦等。硬質(zhì)合金材料的棒銷，可實現(xiàn)對原材料的高效納米研磨。其耐磨性和強度遠遠高于其它材質(zhì)的棒銷。也有少數(shù)采用稀有金屬碳化物代替硬質(zhì)合金材料作為制作棒銷材料的，但因其金屬為稀有金屬，且價格昂貴，其應用有限。
[0004]硬質(zhì)合金棒銷常見的制作方式為兩種:整體硬質(zhì)合金和硬質(zhì)合金與其它材料焊接起來上網(wǎng)復合結構。整體硬質(zhì)合金是安裝部分和工作部分為整體成型。由于硬質(zhì)合金材料價格較高，加工成本高，導致棒銷制作成本昂貴。棒銷也可以通過將棒銷的安裝部分和工作部分分別采用不同材料焊接來完成棒銷的制作。其中安裝部分采用不銹鋼，因為其不會生銹，在研磨產(chǎn)品過程中，不會引入雜質(zhì)；工作部分采用硬質(zhì)合金；用焊接的方法制作的棒銷節(jié)省硬質(zhì)合金材料，相應的也降低了棒銷的制作成本。但是目前焊接的方法制作的棒銷的硬質(zhì)合金材料焊接多采用火焰釬焊法，該焊接方法溫度的均勻性，升溫速度難以控制，加熱時會產(chǎn)生較大的溫度梯度。而且火焰釬焊升溫過快過高，極易造成釬縫氧化及焊料成份嚴重燒損，且局部的受熱不均，產(chǎn)品極易炸裂和崩口 ；同時操作過慢或溫度偏低時釬料的流動性不好，形成虛焊且焊縫內(nèi)留有大量氣孔和夾渣，以致嚴重降低焊縫強度。很有必要對此加以改進。
[0005]通過專利檢索沒發(fā)現(xiàn)有與本發(fā)明相同技術的專利文獻報道，與本發(fā)明相關的主要有以下幾個:
1、專利號為CN201510203922.7，名稱為“多片硬質(zhì)合金與長條不銹鋼刀體間的高溫釬焊方法”的發(fā)明專利，該專利公開了一種多片硬質(zhì)合金與長條不銹鋼刀體間的高溫釬焊方法，將304不銹鋼、硬質(zhì)合金及中間夾過渡層金屬的片狀釬料準備好，用砂紙去除掉不銹鋼刀架、硬質(zhì)合金和釬料表面的氧化層，用丙酮清潔釬焊表面、釬料和過渡層合金，然后將刀架和硬質(zhì)合金片待連接面都涂上釬劑，把釬料放在鋼刀架和硬質(zhì)合金之間，用夾具分別把每片硬質(zhì)合金固定在刀架上，然后放入密閉通入工業(yè)氬氣的箱式爐中加熱、保溫，然后隨爐冷卻到室溫，取出工件，卸掉夾具。由于合金片多，長條狀刀體焊接后由于熱漲系數(shù)不同發(fā)生了彎曲變形，冷壓矯正變形會壓壞硬質(zhì)合金片；因此把焊好的刀具加熱到450°C，保溫5分鐘，直接取出熱壓消除焊接變形，得到形狀規(guī)整、連接強度好的產(chǎn)品。
[0006]2、專利號為CN201410612089.7，名稱為“在硬質(zhì)合金長條薄壁件上焊接不銹鋼筒形零件的工藝”的發(fā)明專利，該專利公開了一種在硬質(zhì)合金長條薄壁件上焊接不銹鋼筒形零件的工藝，包括:將經(jīng)過預處理的硬質(zhì)合金長條薄壁件放入淬火爐，隨爐升溫至400-450°C ;將其迅速從爐中取出，把不銹鋼筒形零件快速定位在待焊位置，用火焰加熱，使火焰的外焰圍繞不銹鋼筒形零件周圍做圓周運動，并且火焰要適量偏向硬質(zhì)合金長條薄壁件一側，當不銹鋼筒形零件加熱溫度到650°C ~800°C時，迅速用焊料粘焊劑溶進焊縫，保證在此溫度范圍焊接完畢，焊料覆滿焊縫后立即?；穑煌；鸷髮⒑附庸ぜ⒓捶湃?50~450°C爐中回火5~8小時。
[0007]3、專利號為CN201410139226.X，名稱為“超級雙相不銹鋼基體上堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金的方法”的發(fā)明專利，該專利公開了一種超級雙相不銹鋼基體上堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金的方法，該方法以超級雙相不銹鋼為基體材料，通過鎢極氬弧焊在基體材料表面堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金；超級雙相不銹鋼成分為:Cr24-26% ;Ni6_8 % ；Mo3-4% ；N0.2-0.3% ；Cu0.05-1% ；W0.5-1% ；C ( 0.03% ；Si ( 1.0% ；Mn ( 1.0% ；P ( 0.03% ；S ( 0.01%。本發(fā)明通過研究材料特性、優(yōu)化工藝參數(shù)、焊接過程質(zhì)量控制，實現(xiàn)了在超級雙相不銹鋼基體上堆焊Co-Cr-ff硬質(zhì)合金，獲得滿足核電法規(guī)RCC-M標準要求的試驗數(shù)據(jù)，解決了核級栗軸套基體材料在使用過程中的腐蝕問題。
[0008]上述這些專利雖說都涉及到了硬質(zhì)合金與不銹鋼，但是前兩個專利雖也涉及到了硬質(zhì)合金與不銹鋼的焊接，但仍然是采取火焰釬焊法，所以前面所說的問題仍然存在，第三個專利是指在不銹鋼材料上采取堆焊的方法，將硬質(zhì)合金堆到不銹鋼材料上，這與本發(fā)明所提出你的將不銹鋼與硬質(zhì)合金兩部分焊接起來不是同一種內(nèi)容，因此現(xiàn)有技術沒有提出如何解決采用火焰釬焊法將硬質(zhì)合金與不銹鋼焊接起來所存在的問題，因此仍有必要加以改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的就是根據(jù)目前硬質(zhì)合金棒銷采用硬質(zhì)合金與不銹鋼兩體結構在焊接時所存在的問題，提出一種能有效解決硬質(zhì)合金與不銹鋼兩體結構在焊接時采用火焰釬焊法所存在問題的焊接方法。
[0010]根據(jù)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所提出的技術方案是:一種硬質(zhì)合金與不銹鋼復合棒銷的焊接方法，棒銷包括安裝部分和工作部分兩焊接部件；其中，安裝部分采用不銹鋼制作，工作部分采用硬質(zhì)合金材料制作，安裝部分和工作部分通過焊接成為整體的棒銷；其特征在于，所述的焊接為釬料焊，并采用交變電流的感應線圈分別加熱安裝部分和工作部分，釬料采用銅釬料，助焊劑采用銅氣焊熔劑和不銹鋼氣焊熔劑混合構成的助焊劑，銅氣焊熔劑和不銹鋼氣焊熔劑成份比按2:1-1.5配制；焊接工藝所涉及的加熱溫度為700-780°C。
[0011]進一步地，所述的焊接是在潔凈的環(huán)境中進行的，焊接工藝均處于經(jīng)于濾塵處理的空氣中進行，空氣過濾器采用亞高效箱式空氣過濾器與袋式過濾器的中效過濾器。
[0012]進一步地，所述的工作部分在焊接前需對硬質(zhì)合金進行噴砂處理，除去硬質(zhì)合金釬焊面氧化層。
[0013]進一步地，所述的安裝部分在焊接前需對不銹鋼也要進行噴砂處理，清除表面油污，清洗量大時可采用飽和的硼砂水溶液，煮沸20-30min，取出后烘干再進行焊接。
[0014]進一步地，所述的釬料使用前應用酒精擦凈，并根據(jù)釬焊面裁剪成型。
[0015]進一步地，所述的安裝部分和工作部分在焊接前需進行預熱處理，通過采用交變電流的感應線圈分別預加熱不銹鋼、硬質(zhì)合金、釬料和混合助焊劑80°C，保溫2-10秒鐘，而后自然冷卻，冷卻時間也為2-10秒鐘。
[0016]進一步地，所述的焊接工藝具體步驟如下:
步驟1:焊前準備，先檢查硬質(zhì)合金是否有裂紋，彎曲等不良缺陷。釬焊面需平整，保證合金與不銹有良好的接觸，才能保證釬焊的質(zhì)量；不銹鋼需進行清洗去油污，清洗量大時，可采用飽和的硼砂水溶液煮沸20-30min，取出烘干后再進行焊接；釬料和助焊劑的準備，釬料采用銅釬料，使用前用酒精或汽油擦凈；助焊劑采用銅氣焊熔劑和不銹鋼氣焊熔劑混合助焊劑，成份比按2:1配；
步驟2:在潔凈空氣間，采用交變電流的感應線圈分別預加熱不銹鋼、硬質(zhì)合金、釬料和混合助焊劑80-100°C，保溫2-10秒鐘，而后自然冷卻，冷卻時間也為2-10秒鐘；
步驟3:再交變電流的感應線圈分別加熱不銹鋼、硬質(zhì)合金、釬料和混合助焊劑直至釬料熔化，再用紫銅加壓棒輕輕敲打不銹鋼頭部，以使釬料與不銹鋼充分接觸，排除焊縫的熔渣以及氣體；
步驟4:釬焊后將工件放入220-250 °C的爐內(nèi)回火6-8H，以消除部分釬焊應力，減少裂紋和延長棒銷的使用壽命；
步驟5:焊后清理，對焊好的棒銷進行清理，以便將焊縫周圍殘余的釬料清除干凈，否則在刀具刃磨時多余的釬料會將砂輪堵塞，使磨削困難；
步驟6:焊后質(zhì)量檢測及后續(xù)加工；主要檢查硬質(zhì)合金與不銹鋼接頭質(zhì)量以及硬質(zhì)合金有無裂紋存在，在確認焊后質(zhì)量沒有問題后在進行后續(xù)的加工。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明采用對各種焊接材料的預加熱可以減少焊接部位的應力，焊接工藝整個過程處于經(jīng)過濾塵處理的環(huán)境中，能夠使焊接部位不產(chǎn)生氣泡，且該焊接工藝采用交變電流非接觸式加熱方式，能夠有效防止焊接材料變形及破損。預加熱能夠有效的減少焊接部位的應力，降低后續(xù)焊接時氣泡的產(chǎn)生幾率。
【附圖說明】
[0018]圖1為該焊接工藝中焊接部件側視圖。
[0019]圖2為該焊接工藝的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的描述。
[0021]實施例一
一種硬質(zhì)合金與不銹鋼復合棒銷的焊接方法，棒銷包括安裝部分1和工作部分2兩焊接部件；其中，安裝部分1采用不銹鋼制作，工作部分2采用硬質(zhì)合金材料制作，安裝部分1和工作部分2通過釬料3和助焊劑4焊接成為整體的棒銷；其特征在于，所述的焊接為釬料焊，并采用交變電流的感應線圈分別加熱安裝部分和工作部分，釬料3采用銅釬料，助焊劑4采用銅氣焊熔劑和不銹鋼氣焊熔劑混合構成的助焊劑，銅氣焊熔劑和不銹鋼氣焊熔