专利名称：高尔夫钛合金球头镶钨的制作方法
技术领域：
本发明属高尔夫运动器材中、高尔夫钛合金球头镶钨。
背景技术：
高尔夫球头由球头体与镶嵌体构成，如图(1)所示。现有的高尔夫球头为了使重心设置合理，装饰效果美观，多数在球头体上镶钨。其方法是用氧乙炔焰将钨合金块钎焊在不锈钢球头体上，或是用氧乙炔焰将镍粉、钨粉混合喷焊在不锈钢球头体上，达到镶钨。这种用氧乙炔焰在钛合金球头体上镶钨就不适合，钛合金容易与氧乙炔焰中的氧、碳、水发生反应，使钛合金变脆，镶嵌体在击球时容易脱落，其次，钛合金与多种异种材料的焊接性较差。多数厂家就改用胶粘钨块在钛合金球头体上或是用钨螺丝上在钛合金球头体上，达到镶钨目的。这种方法在击球次数多了也容易使镶钨块脱落。钛合金制作高尔夫球头有很多优点，比强度大，挥杆速度快。
发明内容
为了解决氧乙炔焰焊接钛合金不足和钛的异种材料焊接性差的困难。本发明的目的是设计一种新的高尔夫球头镶钨方法，它有很高的焊接强度，耐冲击强度，又有利于装饰。
本发明的技术方案是在惰性气体保护下，将配重料中至少有一种材料与互焊料中至少有一种材料，加上配重料和互焊料之外的适量元素，焊接在钛合金球头体上形成镶嵌体，达到配重镶钨目的。配重料包括钨、钽、铼、锇、铱、铂、金各种材料，以及其组合材料。钨材料相对其他高密度材料便宜，与钛材料也有较好的焊接性。互焊料包括钛、锆、钽、钒、铜、铌、银、镍、钼、铬、铁、锡、镁、铝各种材料，以及其组合材料。钛材料、钒材料与钛合金球头体焊接性很好，钛材料与钨材料也有着很好的焊接性，这样钨材料、钒材料、钛材料与钛合金球头体的焊接就很容易实现。适量元素是指配重料和互焊料之外的材料，比配重料和互焊料含量小，起到提高焊接综合性能作用。下面以钨材料、钒材料、钛材料与钛合金球头为例，实现焊接的方法。用惰性气体作电弧介质，并作保护气体，用电弧产生的高温热量将混合钛钒钨材料焊接在钛合金球头体上，形成镶嵌体。惰性气体可以用氩气，电弧包括电弧、电离弧、等离子弧、转移弧、非转移弧。混合钛钒钨材料是钨材料与钛材料、钒材料加入适量的合金元素相混合或合金制成的材料。钨粉与钛粉、钒粉加入适量的合金元素混合称混合钛钒钨粉。钨材料与钛材料、钒材料加入适量的合金元素加工制成焊丝称混合钛钒钨焊丝，制成块形称混合钛钒钨块。在混合钛钒钨材料中，钨材料主要起到提高混合钛钒钨材料密度的作用，钨材料是配重料。钛材料起到与钛合金球头体和钨材料的互焊作用，钛材料是互焊料。钨材料与互焊料制成的混合钨材料是指由钨材料与互焊料加入适量合金元素相混合或合金制成的材料，亦简称混合钨材料，或称混合某钨材料，如钒材料、钛材料与钨材料加入适量合金元素相混合或合金制成的材料称混合钛钒钨材料。钛材料与钨材料可以先结合再焊到钛合金球头体上，其结合方式1、用焊涂方法将钨材料表面焊涂一层钛材料；2、将钛材料与钨材料相混合；3、将钛材料与钨材料合金。还可以将钛合金球头体上先焊涂层互焊料，如钒、铬，然后再焊配重料或配重料与互焊料的结合的材料。钒、铬为互焊料，作钛合金球头体焊涂层较好。
图(2)为氩弧堆焊炬原理图，阴极1位于喷嘴阳极2内，主要是产生非转移弧9，在喷嘴阳极2下装送粉管5，送粉管也可以装在非转移弧上方，工件连接转移弧阳极，称为工件阳极4，工件是指球头体。氩气6经过非转移弧9，产生高温热量，将送粉管送进的混合钛钒钨粉熔化，在氩气流的作用下，喷焊在球头体上形成堆焊层，达到镶钨目的。或使用转移弧11将送粉管送进的混合钛钒钨粉熔化，在送粉氩气流的作用下喷焊在球头体上，形成堆焊层，达到镶钨。也可以根据需要同时使用非转移弧和转移弧。
在对球头体堆焊要求不高的条件下，将球头体置于氩气中，把混合钛钒钨粉堆放在钛合金球头体上，不开启氩气6和送粉氩气8，用转移弧直接堆焊钛合金球头体上，达到镶钨。还可以用混合钛钒钨焊丝作熔化阴极，在氩气流作用下，堆焊在钛合金球头体上，达到镶钨。还可以用混合钛钒钨焊丝在转移弧中堆焊在钛合金球头体上，达到镶钨。用混合钛钒钨块放置在球头体上，在氩气6流作用下，用转移弧或非转移弧产生的热量，将混合钛钒钨块与钛合金球头体焊接，也能达到镶钨。混合钛钒钨材料与钛合金球头体之间有着很好的熔焊、钎焊、压焊、扩散焊的特性，使得钛合金球头镶钨有了多种焊接方法。常用的焊接有电弧焊，激光焊、电子束焊、电弧电子束焊，它们都是混合钛钒钨材料的有效焊接方法。在惰性气体保护下，将混合钒钛钨块放置在钛合金球头体上，用激光熔焊混合钒钛钨块在钛合金球头体上，形成镶嵌体。
本发明是在氩气环境中焊接镶钨，球头镶钨强度高，不易发生脆化，产品质量好，又易得到很好的装饰效果。
图(1)为高尔夫球头镶钨图，图中1、球头体；2、镶嵌体。
图(2)为氩弧堆焊炬原理图，图中1、阴极；2、喷嘴阳极；3、喷嘴；4、工件阳极；5、送粉管；6、氩气；7、熔化的混合钛钒钨粉；8、送粉氩气；9、非转移弧；10、堆焊层；11、转移弧。
图(3)为高尔夫球头堆焊图，图中1、球头体；2、镶嵌体；3、氩气瓶；4、堆焊机；5、堆焊炬；6、料斗；7焊箱；8、氩气泵。
具体实施方法下面结合附图(3)对本发明作进一步说明。
将焊箱7充满氩气，把混合钛钒钨粉装入料斗6中，由送粉氩气将混合钛钒钨粉送进堆焊炬5内，在送粉气流的作用下将粉末送入高温转移弧区，熔化的粉末被氩气喷敷在钛合金球头体表面形成堆焊层，随喷焊次数增加，堆焊层厚度增大。最后形成镶嵌体2，达到镶钨目的。
权利要求
1.高尔夫球头由钛合金球头体与镶嵌体焊接构成，其特征是配重料中至少有一种材料与互焊料中至少有一种材料加上配重料和互焊料之外的适量元素，焊接在钛合金球头体上形成镶嵌体，适量元素比配重料和互焊料含量小。
2.根据权利要求1所述配重料，其特征是钨、钽、铼、锇、铱、铂、金各种材料，以及其组合材料。
3.根据权利要求1所述互焊料，其特征是钛、锆、钽、钒、银、铜、铌、镍、铬、钼、铁、镁、铝、锡各种材料，以及其组合材料。
4.根据权利要求1所述高尔夫球头由钛合金球头体与镶嵌体焊接构成，其特征是惰性气体作电弧介质和保护气体，用电弧产生的热量将混合钛钒钨材料焊接在钛合金球体上，形成镶嵌体。
5.根据权利要求1所述高尔夫球头由钛合金球头体与镶嵌体焊接构成，其特征是将钛合金球头体置于氩气中，把混合钛钒钨粉堆放在钛合金球头体上，用电弧直接熔焊钛钒钨粉，形成镶嵌体。
6.根据权利要求1所述高尔夫球头由钛合金球头体与镶嵌体焊接构成，其特征是混合钛钒钨焊丝在电弧作用堆焊在钛合金球头体上，形上成镶嵌体。
7.根据权利要求1所述高尔夫球头由钛合金球头体与镶嵌体焊接构成，其特征是混合钛钒钨块放置在球头体上，在电弧作用下，将混合钛钒钨块焊接在钛合球头体上，形成镶嵌体。
8.根据权利要求1所述高尔夫球头由钛合金球头体与镶嵌体焊接构成，其特征是将钛合金球头体上先焊涂层互焊料，然后再焊配重料或配重料与互焊料的结合材料，形成镶嵌体。
9.根据权利要求1所述高尔夫球头由钛合金球头体与镶嵌体焊接构成，其特征是用氩弧堆焊炬的电弧将混合钛钒钨粉熔化，喷焊在钛合金球头体上形成堆焊层来形成镶嵌体。
10.根据权利要求1所述高尔夫球头由钛合金球头体与镶嵌体焊接构成，其特征是在惰性气体中，将混合钒钛钨材料放置在钛合金球头体上，用激光熔焊混合钒钛钨材料在钛合金球体上，形成镶嵌体。
全文摘要
本发明提供了一种新的高尔夫钛合金球头镶钨方法，采用惰性气体电弧堆焊混合钨材料，尤为适合钛合金球头镶钨。工艺简单，生产率高，耐冲击，强度大，还有很好的装饰效果。
文档编号B23K35/22GK1714892SQ20041002785
公开日2006年1月4日 申请日期2004年7月1日 优先权日2004年7月1日
发明者王世祥 申请人:王世祥