[发明专利]一种利用堆焊材料焊接钻头的方法

摘要

本发明公开了一种利用堆焊材料焊接钻头的方法，本发明所采用的堆焊材料具有优良的抗裂性能及塑韧性能，所述堆焊材料熔敷金属组织中的碳化物体积百分比(金相测量面积百分比)占较高，使得堆焊焊丝的焊接工艺性能，特别是保证堆焊焊丝焊接完全熔化及焊道的浸润性良好；采用本发明工艺焊接的钻头有良好的耐热性、耐磨性及高强度、高硬度，同时具备一定的韧性。

主权项

一种利用堆焊材料焊接钻头的方法，该方法包括如下步骤：（1）制备复合碳材料粉体石墨预处理，在纳米石墨粉中掺入氟化钠，并加入金属催化剂，混匀，在惰性气体保护下在600‑650℃加热，加热时间控制在10‑15min，将氟化钠固定在纳米石墨粉表面上；纳米碳纤维预处理，将纳米碳纤维用浓硫酸与高锰酸钾进行混合酸氧化，经超声剧烈搅拌之后，得到羧基化的纳米碳纤维，加入表面处理剂，在150‑200℃加热处理10‑15min，在氮气和氦气的混合气体保护下在400‑450℃加热30‑45min，得到预处理的纳米碳纤维材料；将预处理的石墨和预处理的纳米碳纤维置于容器内，用150‑250份异丙醇溶解，用强力混合器共混，然后再用超声波分散仪进行超声分散，超声频率为25‑30kHz，时间为1‑2h，形成均质的纳米碳导电纤维材料溶液；将得到的纳米碳导电纤维材料溶液与化学共混物进行化学共混，所述化学共混物为聚氯乙烯，所述化学共混物的质量分数占原溶液的25‑30％，用静电纺丝法制备出复合碳材料，球磨粉碎得到复合碳材料粉体；（2）按照如下重量份配料上述复合碳材料粉体 1‑3份Mn 3‑6份V 6‑9份Ge 2‑3.5份稀土氧化物 0.1‑0.5份W 0.3‑0.6份Cr 2‑4份Fe 60‑75份；（3）按上述各组成的配比选择相应的化合物或合金粉体，按比例混合均匀得到碳掺杂复合堆焊材料粉体；用纵剪机将厚度为0.5‑1.0mm的冷轧钢带纵剪成宽10‑20mm的钢带，将钢带轧制成截面呈U形，向钢带的U型凹槽中填入复合堆焊材料粉体，随后将钢带轧制成截面为O形、截面直径为5‑7mm的焊丝坯管；用多联直线拉丝机将焊丝坯管拉拔至成品截面直径为2‑3mm的焊丝；（4）对钻头座体采用电加热或火加热进行预热，预热温度200‑250℃，保温时间20‑25min；采用上述焊丝配以TIG焊接钻刃，焊接工艺参数为：采用钨极氩弧焊焊接时，Ar气流量为10‑15L/min；焊接电流为300‑400A；电压为30‑32V；焊后采用热处理炉对钻头进行650‑700℃保温15‑20min的热处理。