摘 要摘 要为了得到最优的焊接参数，本文以Q235钢为基体，以WC颗粒加BNi-2钎料颗粒混合通过轧制制成WC金属布，采用真空钎焊对钢基体进行表面处理，研究了钎焊连接参数对表面包覆涂层剪切强度、硬度的影响。采用金相显微镜、扫描电子显微镜分析了基体与涂层之间的组织断口形貌、成分及元素扩散等情况。试验结果表明通过真空钎焊的方法制备出的包覆涂层表面平整且无明显缺陷，也未观察到明显孔隙，有金属光泽，没有出现钎料润湿不足的现象；当钎焊温度为1045℃时，包覆涂层的硬度最大为60.2HRC；包覆涂层的剪切强度随钎焊温度的上升而增大，当钎焊温度为1105℃时，剪切强度最大，其最大值为370MPa；剪切断口表面呈冰块状，试样的断裂方式为脆性断裂。包覆涂层中，部分钎料会往基体层中扩散，且随温度升高，扩散现象越明显。关键词包覆涂层；钎焊工艺；参数优化；剪切强度
目 录
第一章 绪论 1
1.1 碳化钨金属布钎焊技术 1
1.2 涂层 2
1.2.1 耐磨涂层 2
1.2.2 耐腐蚀涂层 3
1.2.3抗氧化涂层 3
1.3 表面改性 3
1.3.1 常用表面改性处理方法及存在的问题 4
1.3.2 真空钎焊 4
1.4 钎焊工艺的国内外研究现状 5
1.5 本课题研究的内容及意义 8
第二章 试验材料、设备及方法 9
2.1 试验材料 9
2.2 试验流程 9
2.3 试验设备 10
2.3.1 真空钎焊炉 10
2.3.2 数显洛氏硬度计 11
2.3.3 力学性能试验机 12
2.3.4 扫描电子显微镜 13
2.3.5 金相显微镜 13
2.4 试验方法 14
2.4.1 金属布的制备 14
2.4.2 真空钎焊 15
2.4.3 包覆涂层组织及性能研究 15
第三章 试验结果与分析 17
3.1 试验工艺参数 17
3.2 不同钎焊温度下的试验结果 17
3.2.1包覆涂层外
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
观形貌 17
3.2.2 硬质合金钎焊涂层的硬度 18
3.2.3 剪切强度 19
3.2.4 断口形貌 20
3.2.5 包覆涂层截面的金相组织形貌 21
3.2.6 涂层表面的金相组织形貌 22
3.2.7 钎焊接头的组织与成分 23
3.3 本章小结 24
结论 26
致谢 27
参考文献 28
第一章 绪论
工业方面，常因工件受损或失效而导致机械装置工件维修更换频繁，材料消耗增加，工作效率下降，产品质量降低等一系列的问题，由此造成的经济损失是巨大的[1]。因此改善和提高材料的耐磨损耐腐蚀性能是目前国内外的研究工作的热点。解决这一类工件受损失效问题的最有效途径之一就是金属材料的表面改性处理。目前，用于表面改性处理的方法主要有热喷涂、堆焊、气相沉积和硬质合金镶块等方法。经一系列特殊的表面处理后，可在基体表面得到各种具有优良性能的特殊涂层。例如耐磨涂层、耐热涂层、耐腐蚀涂层、抗氧化涂层等。然而，由于工件的工作环境和产品性能方面要求，对表面改性处理方法的要求也相应提高。而如今常用到的这些表面改性处理方法本身具有的一些不足，使得它们越来越不能满足工业应用的需要。而碳化钨金属布钎焊技术可以有效的满足工件的工作环境和产品性能方面的要求。
1.1 碳化钨金属布钎焊技术
碳化钨金属布钎焊技术是将金属布技术、粉末冶金技术、和钎焊技术有机的结合起来运用的[2]。首先，将硬质合金粉末和钎料粉末混合后，运用粉末冶金技术轧制成柔韧的硬质合金金属布[3]。然后将金属布、钎料层和基体间用钎焊胶粘合在一起再放入真空钼丝炉中进行钎焊。
用WC粉末和钎料粉末按一定比例混合轧制而成的柔性金属布技术具有以下优点：
（1）金属贴布的质地非常柔软，可以包覆在各种工件的表面，包括曲面、螺旋面甚至更为复杂的面。
（2）节省原材料，涂层厚度可控，在实际的使用过程中涂层厚度可以通过调节轧制装置的高度，从而制备出不同厚度的金属贴布。
（3）涂层的性能可以通过改变金属布的轧制配比来调节。采用不同的硬质相和钎料的配比，可以获得高硬度、耐磨、耐侵蚀、抗氧化等性能各异的金属贴布[4]。比如，在一定范围内，通过增加WC的含量可以提高涂层的耐磨性；改变Ni含量，可以改善涂层的耐腐蚀性能；选用合适的粘结剂也能够对涂层的性能起到改善的作用。
（4）涂层与基体结合强度大。采用真空钎焊技术，基体与涂层之间的结合为冶金结合，因而非常牢固，有广泛的应用价值[5]。
碳化钨是有金属光泽的黑色六方晶体，硬度与金刚石相近，有良好的导电性和导热性能。碳化钨化学性质稳定，易溶于硝酸氢氟酸的混合酸但不溶于水、盐酸和硫酸。表11是WC的物理性质，由表11可知，WC的硬度与强度高，耐热与耐腐蚀性能好，此外WC还具有熔点高，化学性质稳定等特点。
表11 WC的物理性质
显微硬度
弹性模量
抗压强度
热膨胀系数
17800MPa
71.0GPa
56MP
3.84×106/℃
过去，人们一般采用热喷涂或熔化焊等方法来将WC固结到基体的表面。但涂层与基体间的结合强度低，将影响涂层使用寿命，然而最近几年，生产邻域中对涂层的精度/耐磨性能等方面的要求越来越高，人们开始采用钎焊的方式来将WC固结到基体的表面。利用钎料将WC颗粒固结于材料表面以形成钎焊涂层。其中WC颗粒起着强化和整个涂层的骨架作用。这样不仅可以制备出具有强耐磨性能的涂层，还可制备出高性能的硬质合金磨削工具[6]。
1.2 涂层
工件受损或失效的主要原因是磨耗和疲劳，为解决工业方面工件失效而导致机械装置工件维修更换频繁，材料消耗增加，工作效率降低，产品质量降低等一系列的问题[7]。需要改善和提高材料的耐磨损耐腐蚀性能。而最有效的途径之一就是金属材料的表面改性处理。在基体表面形成一种具有特殊性能的保护层[8]。
1.2.1 耐磨涂层

原文链接：http://www.jxszl.com/hxycl/gfzcl/77284.html