本發明涉及金屬焊接技術領域，具體涉及一種鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接工藝。

　　背景技術：

　　鎢合金是以鎢為基加入其他元素組成的合金。在金屬中，鎢的熔點最高，高溫強度和抗蠕變性能以及導熱、導電和電子發射性能都好，比重大，除大量用于制造硬質合金和作合金添加劑外，鎢及其合金廣泛用于電子、電光源工業，也在航天、鑄造、武器等部門中用于制作火箭噴管、壓鑄模具、穿甲彈芯、觸點、發熱體和隔熱屏等

　　316l不銹鋼由于其本身的性質，使其不會產生腐蝕、點蝕、銹蝕或磨損的現象。由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性，所以它能使結構部件永久地保持工程設計的完整性。

　　基于上述所述的鎢合金與316l不銹鋼具有的優點與缺點，所以目前經常會將兩者焊接在一起，以改善兩者各自的性能缺點。但是現有的焊接工藝中大都采用激光焊接的方式，但是激光焊接的缺點在于產能和效率比較低，進行批量焊接時需要花費多臺機械以及人力，這不僅增加了生產的成本，也耗費了人力。而且擴散焊接后得到的產品的品級也相對較差。

　　技術實現要素：

　　針對上述存在的問題，本發明提供了一種鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接工藝，不僅改善了件焊接的質量，同時焊接的產能和效率也比較高。另外。本發明也減少了焊接時所需機械設備的數量與工人的數量，不僅節約了生產的成本，也節省了人力。

　　為了達到上述的目的，本發明采用以下的技術方案：

　　一種鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接工藝，包括以下步驟：

　　s1、按照規定的比例準確稱取制造鎢合金所需的鎢粉、銅粉與粘結劑，然后將之置于密煉機內，并在120-150℃的溫度下密煉20-30min；然后將密煉所得的料團粉碎處理，再依次經過喂料注射成型、脫脂和燒結工序制成鎢合金注射坯體a；

　　其中，注射成型時模溫為100-120℃，脫脂溫度為120-140℃，脫脂時間為3-10h，燒結溫度為1200-1400℃；

　　s2、按照規定比例準確稱取制造316l不銹鋼所需的316l不銹鋼粉末和粘接劑，并采用與s1相同的步驟將制造316l不銹鋼所需的316l不銹鋼粉末和粘接劑依次經過密煉、粉碎、注射成型、脫脂和燒結工序制成316l不銹鋼胚體b；

　　其中，注射成型時模溫為80-100℃，脫脂溫度為100-120℃，脫脂時間為4-7h，燒結溫度為1000-1200℃；

　　s3、將鎢合金注射坯體a、316l不銹鋼胚體b置于燒結爐內，并在微機程控高溫氫氣氣氛燒結爐中進行熔滲燒結，再自然冷卻至室溫；其中，氫氣氣氛燒結爐內的溫度設置為1000-1200℃，燒結完成后得到鎢合金燒結件a、316l不銹鋼燒結件b；

　　s4、將s3中所得的鎢合金燒結件a置于單腔室感應凝殼爐內，并將單腔室感應凝殼爐內的溫度設置為1400-1450℃，并在此溫度燒結2h，并依照此法對316l不銹鋼燒結件b進行同樣的燒結處理；

　　s5、將s4中經二次燒結得到的鎢合金燒結件a和316l不銹鋼燒結件b組裝好后置于真空熱壓爐內，并在溫度為1350-1380℃的條件下對其進行熱壓燒結處理，直至鎢合金燒結件a和316l不銹鋼燒結件b自然焊接為一體，即完成鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接。

　　更進一步地，所述s1、s2中的脫脂劑選用正庚烷或正己烷。

　　更進一步地，所述s2中316l不銹鋼粉末的裝載量為90-95％，且其粒度≤30μm。

　　更進一步地，所述s1、s2中所用的粘接劑包括石蠟、高密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸，其中石蠟、高密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸分別占粘接劑質量的65％、16％、16％和3％。

　　更進一步地，所述s3中的燒結時間為1-2h。

　　更進一步地，所述s5中燒結的時間為1h，真空熱壓爐內的壓力設置為20-40mpa。

　　采用上述的技術方案，本發明達到的有益效果是：

　　1、通過本發明制備的鎢合金的性能得到很大的提升，其密度＞18g/cm3，維氏硬度(hv)＞300kg，表明本發明制備的鎢合金的性能更加優于通過現有焊接工藝制作出來的鎢合金的性能。

　　2、通過高溫擴散焊接的方式，使得鎢合金與316l不銹鋼之間相互融合，并相互滲入，從而使焊接效果優于普通的激光焊接，改善了焊接的質量。經檢測，通過本發明提供的焊接工藝得到的鎢合金與316l不銹鋼焊接件的拉拔力＞25kg。

　　3、通過實踐證實，采用本發明提供的擴散焊接工藝在對鎢合金與316l不銹鋼進行焊接時，可以擴散焊接產品數量＞30k，相比較于現有的普通激光焊接工藝的產能更高、效率更高。減少了所需機械設備的數量與工人的數量，不僅節約了生產的成本，也節省了人力。

　　附圖說明

　　為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

　　圖1是本發明中鎢合金與316l不銹鋼之間的焊接示意圖：

　　其中：a表示316l不銹鋼；

　　b表示鎢合金；

　　c表示316l不銹鋼與鎢合金焊接完成后的成品結構圖。

　　具體實施方式

　　為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

　　實施例1：

　　一種鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接工藝，包括以下步驟：

　　s1、按照規定的比例準確稱取制造鎢合金所需的鎢粉、銅粉與粘結劑，然后將之置于密煉機內，并在120℃的溫度下密煉20min；然后將密煉所得的料團粉碎處理，再依次經過喂料注射成型、脫脂和燒結工序制成鎢合金注射坯體a；

　　其中，注射成型時模溫為100℃，脫脂溫度為120℃，脫脂時間為3h，燒結溫度為1200℃；

　　s2、按照規定比例準確稱取制造316l不銹鋼所需的316l不銹鋼粉末和粘接劑，并采用與s1相同的步驟將制造316l不銹鋼所需的316l不銹鋼粉末和粘接劑依次經過密煉、粉碎、注射成型、脫脂和燒結工序制成316l不銹鋼胚體b；

　　其中，注射成型時模溫為80℃，脫脂溫度為100℃，脫脂時間為4h，燒結溫度為1000℃；

　　s3、將鎢合金注射坯體a、316l不銹鋼胚體b置于燒結爐內，并在微機程控高溫氫氣氣氛燒結爐中進行熔滲燒結，再自然冷卻至室溫；其中，氫氣氣氛燒結爐內的溫度設置為1000℃，燒結完成后得到鎢合金燒結件a、316l不銹鋼燒結件b；

　　s4、將s3中所得的鎢合金燒結件a置于單腔室感應凝殼爐內，并將單腔室感應凝殼爐內的溫度設置為1400℃，并在此溫度燒結2h，并依照此法對316l不銹鋼燒結件b進行同樣的燒結處理；

　　s5、將s4中經二次燒結得到的鎢合金燒結件a和316l不銹鋼燒結件b組裝好后置于真空熱壓爐內，并在溫度為1350℃的條件下對其進行熱壓燒結處理，直至鎢合金燒結件a和316l不銹鋼燒結件b自然焊接為一體，即完成鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接。

　　所述s1、s2中的脫脂劑選用正庚烷。

　　所述s2中316l不銹鋼粉末的裝載量為90％，且其粒度為30μm。

　　所述s1、s2中所用的粘接劑包括石蠟、高密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸，其中石蠟、高密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸分別占粘接劑質量的65％、16％、16％和3％。

　　所述s3中的燒結時間為2h。

　　所述s5中燒結的時間為1h，真空熱壓爐內的壓力設置為20mpa。

　　實施例2：

　　一種鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接工藝，包括以下步驟：

　　s1、按照規定的比例準確稱取制造鎢合金所需的鎢粉、銅粉與粘結劑，然后將之置于密煉機內，并在120-150℃的溫度下密煉20-30min；然后將密煉所得的料團粉碎處理，再依次經過喂料注射成型、脫脂和燒結工序制成鎢合金注射坯體a；

　　其中，注射成型時模溫為110℃，脫脂溫度為130℃，脫脂時間為5h，燒結溫度為1300℃；

　　s2、按照規定比例準確稱取制造316l不銹鋼所需的316l不銹鋼粉末和粘接劑，并采用與s1相同的步驟將制造316l不銹鋼所需的316l不銹鋼粉末和粘接劑依次經過密煉、粉碎、注射成型、脫脂和燒結工序制成316l不銹鋼胚體b；

　　其中，注射成型時模溫為90℃，脫脂溫度為110℃，脫脂時間為5h，燒結溫度為1100℃；

　　s3、將鎢合金注射坯體a、316l不銹鋼胚體b置于燒結爐內，并在微機程控高溫氫氣氣氛燒結爐中進行熔滲燒結，再自然冷卻至室溫；其中，氫氣氣氛燒結爐內的溫度設置為1100℃，燒結完成后得到鎢合金燒結件a、316l不銹鋼燒結件b；

　　s4、將s3中所得的鎢合金燒結件a置于單腔室感應凝殼爐內，并將單腔室感應凝殼爐內的溫度設置為1430℃，并在此溫度燒結2h，并依照此法對316l不銹鋼燒結件b進行同樣的燒結處理；

　　s5、將s4中經二次燒結得到的鎢合金燒結件a和316l不銹鋼燒結件b組裝好后置于真空熱壓爐內，并在溫度為1360℃的條件下對其進行熱壓燒結處理，直至鎢合金燒結件a和316l不銹鋼燒結件b自然焊接為一體，即完成鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接。

　　所述s1、s2中的脫脂劑選用正己烷。

　　所述s2中316l不銹鋼粉末的裝載量為93％，且其粒度為20μm。

　　所述s1、s2中所用的粘接劑包括石蠟、高密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸，其中石蠟、高密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸分別占粘接劑質量的65％、16％、16％和3％。

　　所述s3中的燒結時間為1.5h。

　　所述s5中燒結的時間為1h，真空熱壓爐內的壓力設置為30mpa。

　　實施例3：

　　一種鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接工藝，包括以下步驟：

　　s1、按照規定的比例準確稱取制造鎢合金所需的鎢粉、銅粉與粘結劑，然后將之置于密煉機內，并在150℃的溫度下密煉30min；然后將密煉所得的料團粉碎處理，再依次經過喂料注射成型、脫脂和燒結工序制成鎢合金注射坯體a；

　　其中，注射成型時模溫為100-120℃，脫脂溫度為140℃，脫脂時間為10h，燒結溫度為1400℃；

　　s2、按照規定比例準確稱取制造316l不銹鋼所需的316l不銹鋼粉末和粘接劑，并采用與s1相同的步驟將制造316l不銹鋼所需的316l不銹鋼粉末和粘接劑依次經過密煉、粉碎、注射成型、脫脂和燒結工序制成316l不銹鋼胚體b；

　　其中，注射成型時模溫為100℃，脫脂溫度為120℃，脫脂時間為7h，燒結溫度為1200℃；

　　s3、將鎢合金注射坯體a、316l不銹鋼胚體b置于燒結爐內，并在微機程控高溫氫氣氣氛燒結爐中進行熔滲燒結，再自然冷卻至室溫；其中，氫氣氣氛燒結爐內的溫度設置為1200℃，燒結完成后得到鎢合金燒結件a、316l不銹鋼燒結件b；

　　s4、將s3中所得的鎢合金燒結件a置于單腔室感應凝殼爐內，并將單腔室感應凝殼爐內的溫度設置為1450℃，并在此溫度燒結2h，并依照此法對316l不銹鋼燒結件b進行同樣的燒結處理；

　　s5、將s4中經二次燒結得到的鎢合金燒結件a和316l不銹鋼燒結件b組裝好后置于真空熱壓爐內，并在溫度為1380℃的條件下對其進行熱壓燒結處理，直至鎢合金燒結件a和316l不銹鋼燒結件b自然焊接為一體，即完成鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接。

　　所述s1、s2中的脫脂劑選用正庚烷。

　　所述s2中316l不銹鋼粉末的裝載量為95％，且其粒度為15μm。

　　所述s1、s2中所用的粘接劑包括石蠟、高密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸，其中石蠟、高密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸分別占粘接劑質量的65％、16％、16％和3％。

　　所述s3中的燒結時間為1h。

　　所述s5中燒結的時間為1h，真空熱壓爐內的壓力設置為40mpa。

　　以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。

　　技術特征：

　　1.一種鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接工藝，其特征在于，包括以下步驟：

　　s1、按照規定的比例準確稱取制造鎢合金所需的鎢粉、銅粉與粘結劑，然后將之置于密煉機內，并在120-150℃的溫度下密煉20-30min；然后將密煉所得的料團粉碎處理，再依次經過喂料注射成型、脫脂和燒結工序制成鎢合金注射坯體a；

　　其中，注射成型時模溫為100-120℃，脫脂溫度為120-140℃，脫脂時間為3-10h，燒結溫度為1200-1400℃；

　　s2、按照規定比例準確稱取制造316l不銹鋼所需的316l不銹鋼粉末和粘接劑，并采用與s1相同的步驟將制造316l不銹鋼所需的316l不銹鋼粉末和粘接劑依次經過密煉、粉碎、注射成型、脫脂和燒結工序制成316l不銹鋼胚體b；

　　其中，注射成型時模溫為80-100℃，脫脂溫度為100-120℃，脫脂時間為4-7h，燒結溫度為1000-1200℃；

　　s3、將鎢合金注射坯體a、316l不銹鋼胚體b置于燒結爐內，并在微機程控高溫氫氣氣氛燒結爐中進行熔滲燒結，再自然冷卻至室溫；其中，氫氣氣氛燒結爐內的溫度設置為1000-1200℃，燒結完成后得到鎢合金燒結件a、316l不銹鋼燒結件b；

　　s4、將s3中所得的鎢合金燒結件a置于單腔室感應凝殼爐內，并將單腔室感應凝殼爐內的溫度設置為1400-1450℃，并在此溫度燒結2h，并依照此法對316l不銹鋼燒結件b進行同樣的燒結處理；

　　s5、將s4中經二次燒結得到的鎢合金燒結件a和316l不銹鋼燒結件b組裝好后置于真空熱壓爐內，并在溫度為1350-1380℃的條件下對其進行熱壓燒結處理，直至鎢合金燒結件a和316l不銹鋼燒結件b自然焊接為一體，即完成鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接。

　　2.根據權利要求1所述的一種鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接工藝，其特征在于：所述s1、s2中的脫脂劑選用正庚烷或正己烷。

　　3.根據權利要求1所述的一種鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接工藝，其特征在于：所述s2中316l不銹鋼粉末的裝載量為90-95％，且其力度≤30μm。

　　4.根據權利要求1所述的一種鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接工藝，其特征在于：所述s1、s2中所用的粘接劑包括石蠟、高密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸，其中石蠟、高密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸分別占粘接劑質量的65％、16％、16％和3％。

　　5.根據權利要求1所述的一種鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接工藝，其特征在于：所述s3中的燒結時間為1-2h。

　　6.根據權利要求1所述的一種鎢合金與316l不銹鋼的擴散焊接工藝，其特征在于：所述s5中燒結的時間為1h，真空熱壓爐內的壓力設置為20-40mpa。

　　技術總結

　　本發明涉及金屬焊接技術領域，具體涉及一種鎢合金與316L不銹鋼的擴散焊接工藝；通過本發明制備的鎢合金的性能得到很大的提升，其密度＞18g/cm3，維氏硬度＞300kg，表明本發明制備的鎢合金的性能更加優于通過現有焊接工藝制作出來的鎢合金的性能；通過高溫擴散焊接的方式，使得鎢合金與316L不銹鋼之間相互融合，并相互滲入，從而使焊接效果優于普通的激光焊接，改善了焊接的質量；采用本發明提供的擴散焊接工藝在對鎢合金與316L不銹鋼進行焊接時，可以擴散焊接產品數量＞30k，相比較于現有的普通激光焊接工藝的產能更高、效率更高；減少了所需機械設備的數量與工人的數量，不僅節約了生產的成本，也節省了人力。

　　技術研發人員：李繼坪;張世榮;吳曉燕

　　受保護的技術使用者：深圳市鑫迪科技有限公司

　　技術研發日：2019.09.19

　　技術公布日：2019.12.06