一种纳米钴中间层固相扩散连接硬质合金的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105728928A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201610093255.6(22)申请日2016.02.19(71)申请人哈尔滨工业大学（威海）地址264200山东省威海市高区文化西路2号(72)发明人宋晓国赵一旋付伟刘多韩林峰冯吉才(74)专利代理机构威海科星专利事务所37202代理人王元生(51)Int.Cl.B23K20/00(2006.01)B23K20/24(2006.01)B23K20/227(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种纳米钴中间层固相扩散连接硬质合金的方法(57)摘要本发明涉及一种纳米Co中间层固相扩散连接硬质合金的方法，将硬质合金试样的待焊面用砂纸打磨抛光，丙酮液中进行超声清洗；将纳米Co用无水乙醇混成糊状，涂置在硬质合金待焊的表面上，装配成硬质合金/纳米Co/硬质合金的装配件；将装配件放置在真空加热炉中，施加10MPa~20MPa的压力，当真空加热炉这空都达到(1.5~2.0)×10­­­-3Pa时，开始进行加热，控制炉中升温速率为10℃/min~20℃/min，升温至1100℃~1300℃，然后保温20min~40min，再控制冷却速度5℃/min~10℃/min，冷却至400℃，然后随炉冷却即可。本发明工艺简单，成本低，操作简单，效率高，可实现硬质合金可靠连接。CN105728928ACN105728928A权利要求书1/1页1.一种纳米Co中间层固相扩散连接硬质合金的方法，其特征在于其包括以下步骤：（一）、将硬质合金用线切割得到(10mm×10mm×5mm)待连接的硬质合金试样；（二）、将步骤（一）得到的待连接的硬质合金试样的待焊面用砂纸打磨抛光，再将其放入丙酮液中进行超声清洗15min~20min；（三）、将纳米Co用无水乙醇混成糊状，涂置在硬质合金待焊的表面上，装配成硬质合金/纳米Co/硬质合金的装配件，其中纳米Co粉的粒度20nm~100nm，涂敷厚度为50μm~100μm；（四）、将步骤（三）得到的装配件放置在真空加热炉中，施加10MPa~20MPa的压力，当真-3空加热炉这空都达到(1.5~2.0)×10­­­Pa时，开始进行加热，控制炉中升温速率为10℃/min~20℃/min，升温至1100℃~1300℃，然后保温20min~40min，再控制冷却速度5℃/min~10℃/min，冷却至400℃，然后随炉冷却即可实现硬质合金/纳米Co/硬质合金的连接。2CN105728928A说明书1/3页一种纳米钴中间层固相扩散连接硬质合金的方法技术领域[0001]本发明涉及硬质合金刀具的固相扩散连接方法，具体地说是一种纳米钴中间层固相扩散连接硬质合金的方法。背景技术[0002]我们知道，硬质合金刀具是钨钴类材料制成，使用粉末冶金法由难熔金属碳化物与粘结金属构成的，其中金属碳化物的存在保证了硬质合金具有较高的硬度和耐磨性，而粘结相赋予了合金一定的强度和韧性使其具有良好的耐磨性、强度和冲击韧性，这使得硬质合金广泛应用于切削工具、模具、地质矿山工具以及耐磨损件等等。[0003]硬质合金根据其成分的不同有多种牌号，如YG8、YG4C、YW1、YW2、GE1、YT30等等。硬质合金硬度高、脆性大而很难进行自身的加工使其在应用过程受到了较大的限制，因此硬质合金需要进行自身的连接是十分必要的。目前硬质合金的连接方式主要有TIG焊、激光焊、钎焊、高频感应钎焊等等，而固相扩散连接由于成本较低、操作简单、效率高而被应用于硬质合金刀具的自身连接。[0004]纳米级别的Co粉在粒度上具有微米级颗粒所不具备的优势，即纳米尺寸效应，使其在界面的反应中能够形成更加细小的界面组织，阻止接头处较大的脆性化合物生成。应用纳米级中间层对硬质合金自身的固相扩散连接在国内并没有相关的报道。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种工艺简单，成本低，操作简单，效率高，实现硬质合金可靠连接的纳米钴中间层固相扩散连接硬质合金的方法。[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种纳米Co中间层固相扩散连接硬质合金的方法，其特征在于其包括以下步骤：（一）、将硬质合金用线切割得到(10mm×10mm×5mm)待连接的硬质合金试样；（二）、将步骤（一）得到的待连接的硬质合金试样的待焊面用砂纸打磨抛光，再将其放入丙酮液中进行超声清洗15min~20min；（三）、将纳米Co用无水乙醇混成糊状，涂置在硬质合金待焊的表面上，装配成硬质合金/纳米Co/硬质合金的装配件，其中纳米Co粉的粒度20nm~100nm，涂敷厚度为50μm~100μm；（四）、将步骤（三）得到的装配件放置在真