專利名稱：高爾夫硬焊焊材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種高爾夫球桿的焊材，特別是關(guān)于一種具有高強(qiáng)度及耐腐蝕的高爾夫硬焊焊材。
一般用于高爾夫球桿的硬焊焊材，尤其是在桿頭(head)與擊球面(face)之間的硬焊(brazing)，由于考慮到焊接溫度不得高于母材的熔點(diǎn)(一般球頭的材料為不銹鋼以及鈦合金)；因此，業(yè)界普遍使用的是鎳系焊材，如BNi-2以及BNi-7等；但不同的焊材因其成份的不同各具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，如BNi-2硬度較大，但較容易產(chǎn)生銹蝕，且其流動(dòng)性較差，適合填補(bǔ)較大的縫隙(0.03mm-0.1mm)，對(duì)于小縫隙則否；而BNi-7的硬度較低，但其流動(dòng)性佳，適合填補(bǔ)小縫隙(＜0.03mm)，反而對(duì)于大縫隙則較難填補(bǔ)；也就是說目前并沒有一種兼具高耐腐蝕性，高強(qiáng)度以及較適當(dāng)流動(dòng)性等特性，適用于高爾夫桿頭硬焊用的焊材。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種高爾夫硬焊焊材，同時(shí)具備較高的焊接強(qiáng)度、較適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性以及較高的耐腐蝕性。
為達(dá)成上述目的，依據(jù)本發(fā)明所提供的高爾夫硬焊焊材，包含有以下的組成成分15.5-18.5wt％的鉻(Cr)、0.9-1.5wt％的硼(B)、1.4-2.2wt％的硅(Si)、0.7-1.7wt％的鐵(Fe)、至多0.05wt％的碳(C)以及5.5-7.5wt％的磷(P)，其余為鎳(Ni)。
其中還包含有預(yù)定測量的其他元素，該等其他元素包含有至多0.05wt％的鋁(Al)、至多0.05wt％的鈦(Ti)、至多0.05wt％的鋯(Zr)以及至多0.10wt％的鈷(Co)。
其中該等其余元素的總含量低于總量的0.05wt％。
其中將該硬焊焊材的各成分熔合，以充分混合，并成形為微細(xì)顆粒狀的合金。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征，以下茲舉一較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
本發(fā)明實(shí)施例所提供的高爾夫硬焊焊材，包含有下列成分18.0wt％的鉻(Cr)、1.2wt％的硼(B)、1.8wt％的硅(Si)、1.2wt％的鐵(Fe)、0.024wt％的碳(C)、6.0wt％的磷(P)，以及其他元素，其余為鎳(Ni)；該等其他元素包含有至多0.05wt％的鋁(Al)、至多0.05wt％的鈦(Ti)、至多0.05wt％的鋯(Zr)以及至多0.10wt％的鈷(Co)，且該等其余元素的總含量低于總量的0.05wt％。將上述成分加熱熔融，以充分混合，再將其成形為細(xì)微顆粒狀的合金；此舉除便于本發(fā)明的硬焊焊材與焊劑充分混合，此外亦可使焊接后的焊道具有均勻的結(jié)構(gòu)，使焊道各處的強(qiáng)度、耐蝕性以及其他材料特性均相同。
請參閱表一表一三種焊材的基本性質(zhì)
其中顯示二種習(xí)用硬焊焊材(BNi-2以及BNi-7)以及本發(fā)明的硬焊焊材的組成成分以及基本性質(zhì)。在本發(fā)明實(shí)施例所提供的高爾夫硬焊焊材中，加入18wt％的Cr的目的在于增加焊材的耐腐蝕性(一般不銹鋼的定義為Cr含量在14wt％以上)；而6wt％的P以及1.8wt％的Si的添加使得本發(fā)明的硬焊焊材具有適中的流動(dòng)性，易于填補(bǔ)較大以及較小的縫隙(縫隙大小由0-0.1mm均可)；為同時(shí)考慮增強(qiáng)焊材的延展性以及降低合金化現(xiàn)象，因此本發(fā)明的硬焊焊材添加了1.2wt％的B。
在此要補(bǔ)充說明所謂的合金化現(xiàn)象不銹鋼能防止銹蝕的原理為Cr與空氣接觸而在金屬表面產(chǎn)生一Cr2O3保護(hù)層，但B的加入，易于與母材產(chǎn)生合金置換，而形成Cr2B、FeB與TiB2等化合物，破壞該Cr2O3保護(hù)層，反而使焊道產(chǎn)生銹蝕；所以本發(fā)明實(shí)施例中僅加入1.2wt％的B(BNi-2的B含量為3.1wt％)，除可提高本發(fā)明的焊材的延展性，也不致產(chǎn)生嚴(yán)重的合金化現(xiàn)象。
接著發(fā)明人同樣以上述二種習(xí)用硬焊焊材(BNi-2以及BNi-7)，與本發(fā)明的硬焊焊材進(jìn)行壓力測試；其測試方式為將一15mm厚×40mm寬×75mm長的析出硬化不銹鋼CUSTOM 465的擊球面板以及一SUS 630所制成的球頭，以1050℃經(jīng)60分鐘的真空硬焊結(jié)合后，再以一直徑42mm的高爾夫球在擊球面板的中央部位施壓約0.5秒，以測試其結(jié)合強(qiáng)度，其結(jié)果如表二所示；表二壓力試驗(yàn)結(jié)果
在表二中，我們發(fā)現(xiàn)以本發(fā)明的焊材在2000kg他的壓力下才產(chǎn)生局部脫離的強(qiáng)度最高，其次為BNi-2(1600kg)，最后為BNi-7(1300kg)。
接著發(fā)明人再進(jìn)行耐腐蝕試驗(yàn)，其方式是將三種試料浸泡于20％Nacl+80％水的試液中，其結(jié)果如表三所示；表三耐腐蝕試驗(yàn)結(jié)果
其結(jié)果顯示BNi-2經(jīng)72小時(shí)的浸泡后，于接合處已產(chǎn)生局部銹蝕現(xiàn)象，而本發(fā)明以及BNi-7則無銹蝕現(xiàn)象產(chǎn)生。
最后我們將上述試驗(yàn)結(jié)果，以及三種桿材(BNi-2、BNi-7以及本發(fā)明)的其他相關(guān)特性，整理于表四；表四三種硬焊焊材特性的綜合整理
表中一些于前文中已論及的特性容不贅述。首先，本發(fā)明的硬焊焊料的焊接溫度為1050℃，介于BNi-2(1040℃)以及BNi-7(1065℃)之間，適合于高爾夫球桿各材料間的焊接；其次，由表四中關(guān)于三種焊料的硬度與耐壓強(qiáng)度之間的關(guān)系顯示，以BNi-2的硬度最高(約50-60 HRC)，但是太過于硬脆，因此其耐壓強(qiáng)度反而降低(1600kg)；BNi-7的硬度最小(約40-50 HRC)，其耐壓強(qiáng)度也最低(1300kg)；而本發(fā)明的硬度約45-50 HRC，為一兼具彈性、韌性的硬度范圍，因此本發(fā)明的耐壓強(qiáng)度為最高(2000kg)。此外，在流動(dòng)性方面，也是以本發(fā)明的焊材的流動(dòng)性最適中，使其可填補(bǔ)的縫隙范圍最大0-0.1mm。
權(quán)利要求
1．一種高爾夫硬焊焊材，其特征在于，包含有以下的組成成分15.5-18.5wt％的鉻(Cr)；0.9-1.5wt％的硼(B)；1.4-2.2wt％的硅(Si)；0.7-1.7wt％的鐵(Fe)；至多0.05wt％的碳(C)以及5.5-7.5wt％的磷(P)，其余為鎳(Ni)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫硬焊材料，其特征在于，其中還包含有預(yù)定測量的其他元素，該等其他元素包含有至多0.05wt％的鋁(Al)、至多0.05wt％的鈦(Ti)、至多0.05wt％的鋯(Zr)以及至多0.10wt％的鈷(Co)。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爾夫硬焊材料，其特征在于，其中該等其余元素的總含量低于總量的0.05wt％。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫硬焊材料，其特征在于，其中將該硬焊焊材的各成分熔合，以充分混合，并成形為微細(xì)顆粒狀的合金。
全文摘要
一種高爾夫硬焊焊材,包含有下列組成成分:15.5－18.5wt%的鉻、0.9－1.5wt%的硼、1.4－2.2wt%的硅、0.7－1.7wt%的鐵、至多0.05wt%的碳以及5.5－7.5wt%的磷,其余為鎳。
文檔編號(hào)C22C19/05GK1318448SQ0010606
公開日2001年10月24日 申請日期2000年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月19日
發(fā)明者陳晴祺 申請人:陳晴祺