阅读说明：本技术 一种镍基盘丝状钎涂材料 (Nickel-based disc wire-shaped brazing coating material ) 是由 龙伟民 张雷 黄俊兰 董显 路全彬 董博文 李文彬 周许升 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种镍基盘丝状钎涂材料,由多孔纯镍丝和压涂在纯镍丝孔内的粉料组成,多孔纯镍丝的原料包括镍金属粉和碳酸铵,粉料包括钎料金属粉和WC颗粒,其制备方法为：配制镍金属粉和碳酸铵,混合均匀后加工成坯件进行烧结,制得多孔坯件,将其进行挤压或拉拔,形成多孔纯镍丝,称取粉料组分,将其用水玻璃调制成团状粉料,放入压涂机料缸内,将多孔纯镍丝置于压涂机上进行压涂,纯镍丝孔外的粉料由压涂机出料模孔刮擦掉,烘干得成品,本发明以多孔纯镍丝和纯镍丝孔内金属粉原位合成镍基钎料,克服了镍基钎料难加工成丝或条的难题,降低了全部用粉状钎料的氧化,其具有高强韧性,可制成盘状或轴状,钎涂过程可实现自动化生产。(The invention provides a silk-shaped brazing material of a nickel-based plate, which consists of a porous pure nickel wire and powder pressed and coated in the pores of the pure nickel wire, wherein the raw materials of the porous pure nickel wire comprise nickel metal powder and ammonium carbonate, the powder comprises brazing filler metal powder and WC particles, and the preparation method comprises the following steps: preparing nickel metal powder and ammonium carbonate, uniformly mixing them, making them into blank, sintering to obtain porous blank, extruding or drawing to form porous pure nickel wire, weighing powder material component, making it into bulk powder material by using water glass, placing it into material cylinder of press-coating machine, placing the porous pure nickel wire on the press-coating machine and press-coating, scraping the powder material outside the pure nickel wire hole by using discharge die hole of press-coating machine, drying so as to obtain the invented product.)

一种镍基盘丝状钎涂材料

技术领域

本发明涉及钎涂材料技术领域，具体的说是一种镍基盘丝状钎涂材料。

背景技术

某些零件工作表面在实际应用中要求有高的耐磨性和抗腐蚀性，如果零件由整体的耐磨合金或耐腐蚀材料制造，不但成本较高，而且在整体力学性能方面往往不能满足要求，合理的解决方法是用表面技术在零件表面施加一层耐磨或耐蚀的金属或合金，就耐磨层而言，常用的方法有物理气相沉积法、化学气相沉积法、热喷涂法、堆焊法以及近年开发的钎涂法，前几种方法获得的耐磨层厚度受限，而钎涂法能获得厚度范围较大的涂层，另外，火焰钎涂所用设备简单、工艺灵活性较高，能以较低的成本在工件表面制备具有耐磨损、耐腐蚀等优异性能的表面功能涂层；

钎涂实质是一种特殊的钎焊，与常规钎焊不同的是钎涂材料由两部分组成：一部分是通常的钎料合金，它的熔化温度较低，通称低熔点组分；另一部分是熔点高的硬质合金，通称高熔点组分，理论上任何一种钎料均可组成钎涂材料的低熔点组分，但作为耐磨层来说，要求钎料本身具有一定硬度，目前常用的为镍基钎料，但镍基钎料硬、脆，加工性差，很难加工成盘丝状或条状钎涂钎料，传统的做法是将镍基钎料先制成粉状钎料，然后与硬质合金颗粒、粘结剂、有机物等制备成悬浮的浆料钎涂材料，涂覆或粘在工件表面，浆状钎涂材料无法实现自动连续钎涂，钎涂效率低，加之氧化严重，钎涂质量差。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种镍基盘丝状钎涂材料，可解决镍基钎料难加工成丝或条的难题，实现自动化钎涂，提高钎涂效率，还可解决浆料钎涂材料氧化严重、钎涂质量差的难题。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种镍基盘丝状钎涂材料，所述钎涂材料是由多孔纯镍丝和压涂在纯镍丝孔内的粉料组成，所述粉料包括以下质量份数的组分：60～75份钎料金属粉和25～40份WC颗粒，所述钎料金属粉为镍基钎料中除镍元素外的粉末。

进一步的，所述多孔纯镍丝的原料包括镍金属粉和碳酸铵。

进一步的，所述钎料金属粉的粒度为：200目～300目，WC的粒度为：80目～100目。

进一步的，所述碳酸铵的粒度为40目～60目。

一种镍基盘丝状钎涂材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、配制镍金属粉和碳酸铵，将其混合均匀，加工成坯件进行烧结，制得多孔坯件；

步骤二、将步骤一制得的多孔坯件进行挤压或拉拔，形成多孔纯镍丝；

步骤三、按上述重量称取钎料金属粉和WC颗粒，将其用粘结剂调制成团状粉料，放入压涂机料缸内；

步骤四、将步骤二制得的多孔纯镍丝置于压涂机上进行压涂，纯镍丝孔外的粉料由压涂机出料模孔刮擦掉，烘干后即得成品。

进一步的，步骤一中坯件进行烧结的过程是：将成型坯件放入惰性气体保护炉或真空炉中烧结，烧结温度为：850℃～900℃，到达烧结温度后保温1.5～2.5h。

进一步的，步骤二中多孔纯镍丝的直径为3.5～12.0mm。

进一步的，步骤四中粉料压实密度为7.2～8.5。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明利用碳酸铵高温完全分解成气体的特性，制备出多孔纯镍丝，并利用多孔纯镍丝和纯镍丝孔内粉料的高温溶解和熔化，原位合成镍基钎料，既克服了传统镍基钎料难加工成丝或条的难题，又减轻了全部用粉状镍基钎料的氧化问题，提高了钎涂材料的钎涂效果；

（2）该钎涂材料具有高强韧性，可以卷制成盘状或轴状，钎涂过程中可实现自动化生产。

附图说明

图1为本发明的多孔纯镍丝结构示意图。

附图标记：1、纯镍丝，2、孔。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

一种镍基盘丝状钎涂材料，所述钎涂材料是由多孔纯镍丝和压涂在纯镍丝孔内的粉料组成，纯镍丝1及纯镍丝上的孔2的结构如附图所示，粉料各组分压实密度为7.2～8.5，制备所述多孔纯镍丝的原料包括镍金属粉和碳酸铵，所述粉料包括以下质量份数的组分：60份钎料金属粉和40份WC颗粒；所述钎料金属粉为镍基钎料中除镍元素外的其他元素粉末，本实施例中钎料金属粉为BNi-2钎料中除Ni元素外的其他元素粉末，所述钎料金属粉的粒度为：200目～300目，WC的粒度为：80目～100目，所述碳酸铵的粒度为40目～60目。

采用“HTJ45-80YE液压压涂机”制备镍基盘丝状钎涂材料，包括以下步骤：

步骤一、计算出配制镍金属粉和碳酸铵的质量，镍金属粉和碳酸铵的质量由如下方法确定：若选镍基钎料为BNi-2，则Ni元素质量分数为85.4%。假定钎涂材料总质量为m，BNi-2质量分数取70%，WC质量分数为30%，则Ni金属粉质量为0.7m*0.854。试验得知该配比粉料压实密度为8、碳酸铵压实密度为2，由于碳酸铵的体积就是压涂粉料的体积，则粉料的质量是碳酸铵质量的4倍，即碳酸铵质量为0.25（m-0.7m*0854）；

将配制好的镍金属粉和碳酸铵混合均匀，加工成坯件进行烧结，制得多孔坯件，坯件进行烧结的过程是：将成型坯件放入惰性气体保护炉或真空炉中烧结，烧结温度为：850℃～900℃，到达烧结温度后保温1.5～2.5h；

步骤二、将步骤一制得的多孔坯件进行挤压或拉拔，形成多孔纯镍丝，多孔纯镍丝的直径为3.5～12.0mm；

步骤三、按上述重量称取钎料金属粉和WC颗粒，将其用粘结剂调制成团状粉料，放入压涂机料缸内；

步骤四、将步骤二制得的多孔纯镍丝置于压涂机上进行压涂，粉料压实密度为7.2～8.5，纯镍丝孔外的粉料由压涂机出料模孔刮擦掉，烘干后即得成品。

母材选用35CrMo工具钢，对该实施例1的产品进行磨粒磨损实验，磨粒磨损试验在MLG-130A型干式橡胶轮磨粒磨损试验机上进行。钎涂后的尺寸为40mm×25mm×6mm。试验载荷为20N，磨料为120号棕刚玉砂，橡胶轮转速为100r/min，砂流量为100g/min，磨损时间为15min，涂层的磨损用失重量表示，测试结果为33mg。采用同种比例的BNi-2钎料粉末、铸造碳化钨粉等制备的传统悬浮浆料钎涂材料在同种钎涂工艺及磨粒磨损试验中的测试结果为38mg，该钎涂材料的耐磨性明显高于传统粉状钎涂材料。

实施例2：

一种镍基盘丝状钎涂材料，所述钎涂材料是由多孔纯镍丝和压涂在纯镍丝孔内的粉料组成，粉料各组分压实密度为8，制备所述多孔纯镍丝的原料包括镍金属粉和碳酸铵，所述粉料包括以下质量份数的组分：62份BNi-2钎料中除Ni元素外的其他元素金属粉和38份WC颗粒；

制备方法同实施例1一致；

母材选用35CrMo工具钢，对该实施例1的产品进行磨粒磨损实验，磨粒磨损试验在MLG-130A型干式橡胶轮磨粒磨损试验机上进行。钎涂后的尺寸为40mm×25mm×6mm。试验载荷为20N，磨料为120号棕刚玉砂，橡胶轮转速为100r/min，砂流量为100g/min，磨损时间为15min，涂层的磨损用失重量表示，测试结果为35mg。采用同种比例的BNi-2钎料粉末、铸造碳化钨粉等制备的传统悬浮浆料钎涂材料在同种钎涂工艺及磨粒磨损试验中的测试结果为40mg，该钎涂材料的耐磨性明显高于传统粉状钎涂材料。

实施例3：

一种镍基盘丝状钎涂材料，所述钎涂材料是由多孔纯镍丝和压涂在纯镍丝孔内的粉料组成，粉料各组分压实密度为8，制备所述多孔纯镍丝的原料包括镍金属粉和碳酸铵，所述粉料包括以下质量份数的组分：62份BNi-2钎料中除Ni元素外的其他元素金属粉和38份WC颗粒；

母材选用35CrMo工具钢，对该实施例的产品进行磨粒磨损实验，磨粒磨损试验在MLG-130A型干式橡胶轮磨粒磨损试验机上进行。钎涂后的尺寸为40mm×25mm×6mm。试验载荷为20N，磨料为120号棕刚玉砂，橡胶轮转速为100r/min，砂流量为100g/min，磨损时间为15min，涂层的磨损用失重量表示，测试结果为36mg。采用同种比例的BNi-2钎料粉末、铸造碳化钨粉等制备的传统悬浮浆料钎涂材料在同种钎涂工艺及磨粒磨损试验中的测试结果为43mg，该钎涂材料的耐磨性明显高于传统粉状钎涂材料。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。