复合钎料及其制备方法和应用、焊接件技术

本发明专利技术涉及焊接领域，具体而言，提供了一种复合钎料及其制备方法和应用、焊接件。所述复合钎料包括多根钎料筋条和多根应力缓冲筋条，多根钎料筋条和多根应力缓冲筋条相互编织连接。该复合钎料结构新颖，具有良好的缓释热应力的作用，焊接强度高，焊接接头处不易发生撕裂和脱焊等问题。

Composite solder and its preparation, application and weldment

【技术实现步骤摘要】
复合钎料及其制备方法和应用、焊接件
本专利技术涉及焊接领域，具体而言，涉及一种复合钎料及其制备方法和应用、焊接件。
技术介绍
硬质合金工具应用广泛，但其塑性和冲击韧性较差，且价格昂贵，大多需与工具钢等高强钢基体相焊接，由工具钢等高强钢来承受冲击载荷，并节省贵重的硬质合金，降低成本。硬质合金和钢基体的热膨胀系数相差很大，WC-Co类合金向筋条膨胀系数为(4～6)×10-6/℃，而普通钢材的向筋条膨胀系数约为12×10-6/℃。在焊接后的冷却过程中，由于钢基体和硬质合金收缩率的较大差异，使钎缝中的钎料与两侧的硬质合金和基体材料之间产生很大的应力。钎缝中的内应力过大，会降低硬质合金与基体材料的性能，缩短硬质合金的使用寿命，还会导致焊缝强度的下降，使焊缝的抗剪切能力大大降低，甚至会导致钎缝开裂。生产中常常采用具有三层结构的三明治复合钎料，利用中间层补偿垫片的塑性变形缓释接头中的热应力。专利CN1136488A公开了一种复合钎料，由三层结构组成，两外层为银钎料合金，芯层为铜基合金，三层叠轧复合，并进行复合面间的扩散焊接热处理，最后精轧到0.3mm厚度得成品。专利CN104043915A公开了活性钎料/钨/铜/钴/铜/钨/活性钎料三明治式复合钎料，采用冷轧加工、真空退火和活化反应处理制备。现有的三明治复合钎料中，由于钎缝处钎料合金强度和硬度均较高，而芯层材料通常塑性较好，但强度较低，因而硬质合金钎焊接头容易在整片钎缝芯层材料处发生撕裂。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种复合钎料，该复合钎料结构新颖，具有良好的缓释热应力的作用，焊接强度高，焊接接头处不易发生撕裂和脱焊等问题。本专利技术的第二目的在于提供一种上述复合钎料的制备方法。本专利技术的第三目的在于提供一种上述复合钎料在焊接中的应用。本专利技术的第四目的在于提供一种焊接件。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种复合钎料，包括多根钎料筋条和多根应力缓冲筋条，多根钎料筋条和多根应力缓冲筋条相互编织连接。作为进一步优选的技术方案，多根钎料筋条和多根应力缓冲筋条一隔一地浮沉交织连接；优选地，多根钎料筋条平行设置，应力缓冲筋条贯穿于多根钎料筋条之间的缝隙；优选地，钎料筋条长度方向上设置有多个凹坑，多根钎料筋条平行设置，相邻两根钎料筋条的起始凹坑的开口方向相反，多根应力缓冲筋条贯穿于钎料筋条的凹坑处；优选地，在同一根钎料筋条上，各相邻两个凹坑之间的距离相同；优选地，应力缓冲筋条的直线度公差不高于5/1000；优选地，钎料筋条和应力缓冲筋条之间的夹角为45-90度。作为进一步优选的技术方案，钎料筋条和/或应力缓冲筋条为带状；优选地，钎料筋条的宽度或应力缓冲筋条的宽度各自独立地为0.1-100mm，和/或，钎料筋条的厚度或应力缓冲筋条的厚度各自独立地为0.01-1mm；优选地，钎料筋条和/或应力缓冲筋条为丝状；优选地，钎料筋条的直径或应力缓冲筋条的直径各自独立地为0.02-2mm；优选地，钎料筋条和应力缓冲筋条均为丝状，钎料筋条的直径和应力缓冲筋条的直径相同；优选地，钎料筋条和应力缓冲筋条所构成的网格的目数为1-100目；优选地，钎料筋条和应力缓冲筋条均为带状，钎料筋条的宽度和应力缓冲筋条的宽度相同，钎料筋条的厚度和应力缓冲筋条的厚度相同；优选地，钎料筋条为带状，应力缓冲筋条均为丝状，钎料筋条的横截面积大于应力缓冲筋条的横截面积。作为进一步优选的技术方案，钎料筋条的材质包括铜、铜合金、银或银合金；优选地，钎料筋条的维氏硬度为60-100HV；优选地，应力缓冲筋条的材质包括铜、铜合金、镍、镍合金、铁、铁合金、银、银合金、锡或锡合金；优选地，应力缓冲筋条的维氏硬度大于120HV。第二方面，本专利技术提供了一种上述复合钎料的制备方法，包括：将多根钎料筋条和多根应力缓冲筋条编织，得到所述复合钎料。作为进一步优选的技术方案，钎料筋条采用以下工艺制备得到：将筋条原料依次经熔炼、浇铸、挤压、轧制、拉拔或分剪、任选的退火和弯折，得到钎料筋条；优选地，所述退火包括真空退火或保护气体退火；优选地，所述弯折包括：对筋条原料在长度方向上进行多次弯折，得到具有多个凹坑的钎料筋条。作为进一步优选的技术方案，所述方法包括：将多根钎料筋条依次排列，相邻两根钎料筋条的起始凹坑的开口方向相反，然后将多根应力缓冲筋条穿入钎料筋条的凹坑处，最后将钎料筋条和应力缓冲筋条之间卡紧，得到所述复合钎料。作为进一步优选的技术方案，采用弯折工具对钎料合金进行弯折，所述弯折工具包括两个相对设置的轧辊，所述轧辊包括转动轴和与所述转动轴相连的多个辐条，两个所述轧辊通过所述辐条相啮合；优选地，所述轧辊还包括缓冲块和/或至少两个卡片，所述缓冲块设置于各所述辐条之间，至少两个所述卡片均与所述转动轴相连，并且至少两个所述卡片分别设置于所述辐条的两侧；优选地，所述缓冲块包括橡胶块；优选地，两个所述轧辊的卡片之间的间距比钎料筋条的直径或厚度大0.02-0.04mm。第三方面，本专利技术提供了一种上述复合钎料或采用上述制备方法得到的复合钎料在焊接中的应用。第四方面，本专利技术提供了一种焊接件，采用复合钎料焊接而成，所述复合钎料包括上述复合钎料或采用上述制备方法得到的复合钎料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的复合钎料结构新颖，具有以下优点：(1)应力缓冲筋条受热软化后具有良好的塑性和一定的强度，在钎焊接头冷却过程中，产生塑性变形来补偿硬质合金和钢基体因线膨胀系数差异造成的收缩差，起到缓释热应力的作用，减小钎缝处的残余应力，解决钎缝开裂、脱焊等问题，提高整体硬质合金构件的抗剪切和抗冲击性能；(2)与传统层片状三明治复合钎料相比，由于钎料筋条和应力缓冲筋条是相互编织连接的，因而从复合钎料的表面看，钎料筋条和应力缓冲筋条是间隔分布的，因而该复合钎料的应力缓冲筋条间断分布于钎缝中，解决了传统片状三明治复合钎料钎焊的硬质合金工具中在使用过程中整片应力缓冲材料发生撕裂的难题，钎焊接头强度明显提高；(3)相对于传统的片状三明治复合钎料，由于钎料筋条和应力缓冲筋条是相互编织连接的，相互之间必定会存在空隙，该空隙起到缓释应力的作用，剪切、弯折、冲压等性能较好；(4)由于钎料筋条和应力缓冲筋条之间存在空隙，这些空隙可为复合钎料形状的改变预留充足的空间，因此该复合钎料的成形性好，可绕成轴状或卷状，便于制备大面积、复杂形状的预成型钎料，适用于硬质合金与钢基体的真空钎焊、感应钎焊、气保护钎焊和扩散焊等钎焊工艺，还便于储存和运输。附图说明图1为本专利技术第一种实施方式中的复合钎料的结构示意图；图2为图1的右视图；图3为本专利技术第二种实施方式中的复合钎料的结构示意图；图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合钎料，其特征在于，包括多根钎料筋条和多根应力缓冲筋条，多根钎料筋条和多根应力缓冲筋条相互编织连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合钎料，其特征在于，包括多根钎料筋条和多根应力缓冲筋条，多根钎料筋条和多根应力缓冲筋条相互编织连接。


2.根据权利要求1所述的复合钎料，其特征在于，多根钎料筋条和多根应力缓冲筋条一隔一地浮沉交织连接；
优选地，多根钎料筋条平行设置，应力缓冲筋条贯穿于多根钎料筋条之间的缝隙；
优选地，钎料筋条长度方向上设置有多个凹坑，多根钎料筋条平行设置，相邻两根钎料筋条的起始凹坑的开口方向相反，多根应力缓冲筋条贯穿于钎料筋条的凹坑处；
优选地，在同一根钎料筋条上，各相邻两个凹坑之间的距离相同；
优选地，应力缓冲筋条的直线度公差不高于5/1000；
优选地，钎料筋条和应力缓冲筋条之间的夹角为45-90度。


3.根据权利要求1所述的复合钎料，其特征在于，钎料筋条和/或应力缓冲筋条为带状；
优选地，钎料筋条的宽度或应力缓冲筋条的宽度各自独立地为0.1-100mm，和/或，钎料筋条的厚度或应力缓冲筋条的厚度各自独立地为0.01-1mm；
优选地，钎料筋条和/或应力缓冲筋条为丝状；
优选地，钎料筋条的直径或应力缓冲筋条的直径各自独立地为0.02-2mm；
优选地，钎料筋条和应力缓冲筋条均为丝状，钎料筋条的直径和应力缓冲筋条的直径相同；
优选地，钎料筋条和应力缓冲筋条所构成的网格的目数为1-100目；
优选地，钎料筋条和应力缓冲筋条均为带状，钎料筋条的宽度和应力缓冲筋条的宽度相同，钎料筋条的厚度和应力缓冲筋条的厚度相同；
优选地，钎料筋条为带状，应力缓冲筋条均为丝状，钎料筋条的横截面积大于应力缓冲筋条的横截面积。


4.根据权利要求1-3任一项所述的复合钎料，其特征在于，钎料筋条的材质包括铜、铜合金、银或银合金；
优选地，钎料筋条的维氏硬度为60-100HV；
优选地，应力缓冲筋条的材质包括铜、铜合金、镍、镍...

【专利技术属性】
技术研发人员：董博文，裴夤崟，董显，孙华为，侯江涛，丁天然，黄俊兰，程战，
申请(专利权)人：郑州机械研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41