專利名稱:W<sub>6</sub>Mo<sub>5</sub>Cr<sub>4</sub>V<sub>2</sub>/Q345爆炸焊接復(fù)合材料的制作方法
W6Mo5Cr4V2/Q345爆炸焊接復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及爆炸焊接、機(jī)械制造、切割刀具等工業(yè)中連續(xù)高溫切削，且能在特種加工環(huán)境(特種和異型刀具)領(lǐng)域使用的耐磨耐高溫且高強(qiáng)度復(fù)合刀具和復(fù)合材料，屬于鎢、鑰、鉻、釩合金鋼的技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
高速鋼中的W6Mo5Cr4V2高速鋼與Q345鋼在物理和化學(xué)性能上各自有很好的性能，也有各自的不足，為尋求獲得綜合技術(shù)性能的新材料，提出用W6Mo5Cr4V2高速鋼做覆板，用Q345鋼做基板，采用爆炸焊接方法以期獲得一種耐高溫且具有高強(qiáng)度高結(jié)合度的復(fù)合新材料，但因二者在物理化學(xué)性能等方面差異性的原因，二者間爆炸焊接的復(fù)合難度大，其中的關(guān)健技術(shù)尚未取得突破，用傳統(tǒng)的堆焊技術(shù)和熱壓或熱軋制技術(shù)所得復(fù)合材料，其復(fù)合
界面的結(jié)合強(qiáng)度低，存在成本高，成品率低和使用壽命短等缺點(diǎn)，至目前為止，尚未見有關(guān)W6Mo5Cr4V2高速鋼與Q345鋼成功實(shí)施爆炸焊接方面的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一套生產(chǎn)耐磨耐高溫且具高強(qiáng)度高結(jié)合度的W6Mo5Cr4V2/Q345爆炸焊接復(fù)合板材的技術(shù)方案，在常規(guī)爆炸焊接工藝的基礎(chǔ)上重點(diǎn)采取了三個(gè)方面的工藝措施一種強(qiáng)爆轟波且控制低限爆速的爆炸焊接炸藥新配方，消除起爆點(diǎn)和邊界效應(yīng)的分層加厚裝藥新工藝和保證后續(xù)機(jī)械加工需要的二次退火熱處理方法。獲得的ff6Mo5Cr4V2/Q345爆炸焊接復(fù)合刀具和復(fù)合材料具有很好的綜合技術(shù)性能。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案
覆板W6Mo5Cr4V2厚2_10mm，主要化學(xué)成分組成如表I (以質(zhì)量分?jǐn)?shù)的百分比計(jì))
表1:復(fù)材W6Mo5Cr4V2的化學(xué)組成
權(quán)利要求
1.ff6Mo5Cr4V2/Q345爆炸焊接復(fù)合材料，其特征為Q345與位于其表面的高速鋼W6Mo5Cr4V2覆層冶金結(jié)合在一起，其中高速鋼W6Mo5Cr4V2覆層厚度為2_10mm，Q345基層厚度為 30-100mm。
2.ff6Mo5Cr4V2/Q345爆炸焊接復(fù)合材料，其特征是生產(chǎn)過程中采用了提高爆炸強(qiáng)度且低限爆速的爆炸焊接炸藥新配方、消除起爆點(diǎn)和邊界效應(yīng)的分層加厚裝藥工藝和保證后續(xù)機(jī)械加工需要的二次退火熱處理方法共計(jì)三項(xiàng)新工藝。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的低限爆速的爆炸焊接炸藥新配方，其特征是選用研制的具有強(qiáng)爆轟波和低限爆速的粉狀混合炸藥RB53，利用炸藥的爆轟特征，以規(guī)定的速度范圍值傾斜碰撞基層板，實(shí)現(xiàn)了 W6Mo5Cr4V2與Q345的金屬瞬間冶金結(jié)合，RB53主要成份粉狀乳化銨油炸藥40-45 %，膨化硝銨炸藥18-23 %，工業(yè)鹽23-30 %，木粉6_7 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的高消除起爆點(diǎn)和邊界效應(yīng)的分層加厚裝藥工藝，其特征是為消除起爆點(diǎn)和邊界效應(yīng)的結(jié)合強(qiáng)度不夠的缺陷，在起爆點(diǎn)和四周邊部采用分層炸藥RB53+黑索金+RB53+黑索金+RB53+黑索金且總厚度比其他區(qū)域增加10_15mm，覆板保護(hù)層用水玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的二次退火熱處理方法，其特征是為保證復(fù)合材料的后續(xù)加工性能的完好，采用二次退火熱處理，暨一次升溫700-710°C，升溫速度彡200°C /h，恒溫1. 5-2. Oh,再升溫至850-900°C，二次保溫時(shí)間范圍根據(jù)復(fù)合材料總厚度確定，一般為50-130 分鐘。
專利摘要
本發(fā)明是采用W6Mo5Cr4V2高速鋼，作為高耐磨高硬度高強(qiáng)度覆層，采用爆炸焊接工藝和Q345組成的一種新型復(fù)合材料，其獨(dú)特的生產(chǎn)工藝包括選用研制的主體炸藥RB53和起爆炸藥黑索金；在起爆點(diǎn)和四周邊部采用三層疊加炸藥且總厚度比其他區(qū)域增加10-15mm；以及二次分段退火熱處理工藝。該發(fā)明的復(fù)合材料優(yōu)點(diǎn)為覆層具有高速鋼W6Mo5Cr4V2的完全優(yōu)點(diǎn)，而基層Q345則具有良好的力學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)了兩種性能金屬材料的完美統(tǒng)一，充分發(fā)揮了單一材料的性能優(yōu)勢，尤其在節(jié)約成本和生產(chǎn)特異結(jié)構(gòu)所需刀具、模具等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C06B31/28GKCN103009702SQ201210537004
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月13日
發(fā)明者史航, 史和生, 劉遠(yuǎn)華, 劉春銀 申請(qǐng)人:南京潤邦金屬復(fù)合材料有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan