專利名稱：一種金剛石硬質(zhì)合金釬焊用釬劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種釬焊用釬劑，具體涉及一種金剛石硬質(zhì)合金釬焊用釬劑。
背景技術(shù)：
在天然物質(zhì)中，金剛石具有最高的硬度、極好的耐磨性、低的摩擦系數(shù)、最高的熱導(dǎo)率、極低的熱膨脹系數(shù)及高的化學(xué)惰性等優(yōu)良特性，是最理想的切屑或?qū)岵牧?，廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、石材加工及玻璃加工等行業(yè)。金剛石和硬質(zhì)合金釬焊是制約金剛石刀具推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)難題。目前，關(guān)于釬焊金剛石用釬料的研究已比較成熟，多采用Ag-Cu-Ti及Cu-Sn-Ti等焊料，但金剛石和硬質(zhì)合金釬焊用釬劑的報(bào)道很少。中國專利89100555公開了一種金剛石和硬質(zhì)合金釬焊用釬劑，其成分為10-25%的KBF4，15-30%的NaOH，20-40%的KF，20-30%的B2O3及5-15%的CoCl2 ；中國專利90104321公開了一種金剛石釬焊用釬料 及釬劑，釬劑的組成為32-38% 的 H3BO3,15-21% 的 Na2B4O7, MeF < 38% (Me = K+Na+Li)，3%以下的B粉+Si粉和C粉。目前，多用QJ102和銀釬劑FB101，F(xiàn)B102及FB104，但釬焊性能不良，鋪展面積和剪切強(qiáng)度偏小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金剛石硬質(zhì)合金釬焊用釬劑，該用釬劑能夠增大鋪展面積增強(qiáng)剪切強(qiáng)度，提高釬焊性能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種金剛石硬質(zhì)合金釬焊用釬劑，由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成12-33% 的 Na2B4O7 ;5-14. 8%的KBF4、2_12%的MF中的一種或兩種，M為堿金屬；O. 5-10% 的 CoTO4、l-15% 的 CoCl2 中的一種或兩種；O. 5-9%的Mo的氧化物、O. 5_5%的Ni的氧化物、O. 5-10%的W的氧化物中的一種或兩種；和，余量的H3BO3。所述的堿金屬M(fèi)為Li、Na或K。一種金剛石硬質(zhì)合金釬焊用釬劑的制備方法，步驟如下取各組分，干燥；將各組分混合均勻，研磨至200目以上，用與各組分之和等量的水混合，得釬劑。本發(fā)明的釬焊金剛石和硬質(zhì)合金用釬劑,使用范圍寬,可用于Co、Mo、Ni等硬質(zhì)合金與金剛石的釬焊用釬劑。與現(xiàn)有釬劑對比，本發(fā)明用釬劑能夠增大鋪展面積，焊縫外觀較好，焊縫剪切強(qiáng)度高，提高釬焊性能。作為去膜劑，KBF4或LiF/NaF/KF能夠溶解硬質(zhì)合金和金剛石的氧化膜并去除其他雜質(zhì)；作為活性劑，H3BO3可以加速氧化物的溶解并使釬料對硬質(zhì)合金母材具有良好的潤濕性；作為覆蓋劑，Na2B4O7能夠在釬焊時形成致密的液態(tài)薄膜覆蓋于硬質(zhì)合金母材和釬料上，防止其被氧化；CoW04或CoCl2可以防止粘結(jié)相為Co的硬質(zhì)合金母材脫鈷，而增強(qiáng)了釬縫強(qiáng)度；CoW04或W的氧化物，可以防止含W的硬質(zhì)合金母材脫鎢，影響焊縫高溫力學(xué)性能；Mo的氧化物和Ni的氧化物，可以防止含Ni及Mo的硬質(zhì)合金母材脫Mo和Ni，提高釬縫強(qiáng)度。本發(fā)明的金剛石硬質(zhì)合金釬焊用釬劑，適合于采用銀基釬料、銅基釬料及鎳基釬料，可以實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)合金與金剛石的良好潤濕，且焊縫強(qiáng)度高。本發(fā)明的金剛石硬質(zhì)合金釬焊用釬劑，既適合600°C -700°C溫度下硬質(zhì)合金和金剛石的釬焊，又適合700°C -1100°C下硬質(zhì)合金和金剛石的真空釬焊。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做具體的說明。實(shí)施例I :本實(shí)施例的金剛石硬質(zhì)金屬釬焊用釬劑，由以下組分組成60. 5g的H3BO3,12g 的 Na2B4O7, Ig 的 CoCl2, 5g 的 KBF4,12g 的 NaF，9g 的 Mo 氧化物，O. 5g 的 W 的氧化物。 金剛石硬質(zhì)金屬釬焊用釬劑制備方法，步驟如下取H3B03、Na2B4O7, CoCl2, KBF4,NaF、Mo氧化物及W的氧化物分別放入干燥箱中，200°C溫度下干燥O. 5-1小時；將上述各組分混合均勻，放入球磨機(jī)研磨至200目以上，放入燒杯中，取IOOml蒸餾水與之混合，得釬劑。將上述釬劑用于含鑰的C-6A硬質(zhì)合金與CVD金剛石真空釬焊，真空度為IX 10—1 lX10_3Pa，釬料選BNi_2鎳基焊料，釬焊溫度1100°C，保溫30分鐘，可以獲得強(qiáng)度高，焊縫美觀的釬焊接頭。實(shí)施例2 :本實(shí)施例的金剛石硬質(zhì)金屬釬焊用釬劑，由以下組分組成3(^的駛03，33g 的 Na2B4O7, IOg 的 CoffO4, 3g 的 CoCl2,9g 的 KBF4, 2g 的 KF, 2g 的 Mo 氧化物，Ig 的 Ni 氧化物，IOg的W的氧化物。金剛石硬質(zhì)金屬釬焊用釬劑制備方法,步驟如下取H3BO3, Na2B4O7, CoffO4, CoCl2,KBF4, KF, Mo氧化物，Ni氧化物及W的氧化物分別放入干燥箱中200°C溫度下干燥O. 5-1小時；將上述各組分混合均勻，放入球磨機(jī)研磨至200目以上，放入燒杯中，取IOOml蒸餾水與之混合，得釬劑。將上述釬劑用于YG15和CVD金剛石在空氣中釬焊，焊料采用Ag-Cu-Ti焊料，釬焊溫度680°C，保溫5分鐘，可以獲得潤濕良好，外觀優(yōu)良的釬焊接頭。實(shí)施例3 :本實(shí)施例的金剛石硬質(zhì)金屬釬焊用釬劑，由以下組分組成53. 7g的H3BO3, 20g 的 Na2B4O7,4g 的 CoffO4,14. 8g 的 KBF4,0. 5g 的 Mo 氧化物，5g 的 Ni 氧化物，2g 的 W的氧化物。金剛石硬質(zhì)金屬釬焊用釬劑制備方法，步驟如下取H3BO3, Na2B4O7, CoffO4, KBF4, Mo氧化物，Ni氧化物及W的氧化物分別放入干燥箱中200°C溫度下干燥O. 5-1小時；將上述各組分混合均勻，放入球磨機(jī)研磨至200目以上，放入燒杯中，取IOOml蒸餾水與之混合，得釬劑。將上述釬劑用于NCF600含鎳合金鋼和CVD金剛石的在真空釬焊，真空度為I X 10—1 I X 10 ,釬料選Cu-Sn-Ti銅基焊料，釬焊溫度950°C，保溫40分鐘，可以獲得高質(zhì)量的釬焊接頭。實(shí)施例4 :本實(shí)施例的金剛石硬質(zhì)金屬釬焊用釬劑，由以下組分組成568的!13803，20g 的 Na2B4O7,0. 5g 的 CoffO4,15g 的 CoCl2, 5g 的 LiF, 0. 5g 的 Ni 氧化物，3g 的 W 的氧化物。金剛石硬質(zhì)金屬釬焊用釬劑制備方法,步驟如下取H3BO3, Na2B4O7, CoffO4, CoCl2,LiF, Ni氧化物及W的氧化物分別放入干燥箱中200°C溫度下干燥O. 5-1小時；將上述各組分混合均勻，放入球磨機(jī)研磨至200目以上，放入燒杯中，取IOOml蒸餾水與之混合，得釬劑。將上述釬劑用于YG20含鑰合金鋼和CVD金剛石在大氣下釬焊，釬料選銀焊片料，釬焊溫度650°C，保溫15分鐘，可以獲得高質(zhì)量的釬焊接頭。對比例選用市售QJ201為助焊劑，母材選用YG15鎢合金，焊料選用Ag28CuO. 5Ti焊料，對YG15和CVD金剛石進(jìn)行真空釬焊，真空度為I X KT1 I X 10 ,釬焊溫度900°C，保溫30min。目測各實(shí)施例和對比例釬焊接頭的外觀是否完整及光亮，鋪展畫積及剪切性能按照國家標(biāo)準(zhǔn)測定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表I所示 表I釬劑的性能
^焊縫外觀鋪展面積(mn2)焊縫剪切強(qiáng)度(MPa)
對比例WB44 8195. I
實(shí)施例 IW62 9210.8
實(shí)施例 2UB76Τ 239. 5
實(shí)施例3麗52. 52199. 7
實(shí)施例 4W65 3223. 權(quán)利要求
1.一種金剛石硬質(zhì)合金釬焊用釬劑，其特征在于由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成 12-33% 的 Na2B4O7 ； 5-14. 8%的KBF4、2-12%的MF中的一種或兩種，M為堿金屬； 0.5-10%的CoTO4、l-15%的CoCl2中的一種或兩種； 0.5-9%的Mo的氧化物、0. 5-5%的Ni的氧化物、0. 5-10%的W的氧化物中的一種或兩種;和，余量WH3BO3。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種金剛石硬質(zhì)合金釬焊用釬劑，其特征在于堿金屬M(fèi)為Li、Na 或 K。
3.—種權(quán)利要求I所述的金剛石硬質(zhì)合金釬焊用釬劑的制備方法，其特征在于步驟如下取各組分，干燥；將各組分混合均勻，研磨至200目以上，用與各組分之和等量的水混合，得釬劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金剛石硬質(zhì)合金釬焊用釬劑，其組成為12-33％的Na2B4O7；5-14.8％的KBF4、2-12％的MF中的一種或兩種，M為堿金屬；0.5-10％的CoWO4、1-15％的CoCl2中的一種或兩種；0.5-9％的Mo的氧化物、0.5-5％的Ni的氧化物、0.5-10％的W的氧化物中的一種或兩種；和，余量的H3BO3。本發(fā)明的金剛石硬質(zhì)合金釬焊用釬劑，使用范圍寬，可用于Co、Mo、Ni等硬質(zhì)合金與金剛石的釬焊用釬劑。與現(xiàn)有釬劑對比，本發(fā)明用釬劑能夠增大鋪展面積，焊縫外觀較好，焊縫剪切強(qiáng)度高，提高釬焊性能。
文檔編號B23K1/00GK102814601SQ201210011449
公開日2012年12月12日 申請日期2012年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月15日
發(fā)明者李紅波, 閆焉服, 惠新慶 申請人:洛陽美克金剛石有限公司