[發(fā)明專利]釬焊金剛石鋸片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110204529.1
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102259391A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 華川海
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇華昌工具制造有限公司
• 主分類號: B28D1/02
• 分類號: B28D1/02;B28D5/00;B23D61/02;C03B33/10;C22C38/38;C22C38/24
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種切割工具，更具體地說，本發(fā)明涉及一種釬焊金剛石鋸片。

背景技術(shù)

金剛石具有高硬度、高耐磨性、高抗壓強度以及優(yōu)異的導熱性，使得其在金屬和硬脆材料加工領(lǐng)域具有非常廣泛的應用。金屬和金剛石復合制造的金剛石鋸片主要用于混凝土、瀝青、石材、球磨鑄鐵、陶瓷、瓷磚、玻璃、不銹鋼、銅材等材料的切割。金剛石超薄鋸片還可以應用于硅片、寶石、人工晶體、功能陶瓷等的精密切割。

釬焊法制作金剛石工具是借助高溫釬焊使釬料中的活性元素在金剛石磨粒與金屬基體界面上發(fā)生溶解、擴散、化合之類的相互作用，從而提高基體對金剛石磨粒的粘結(jié)力，改善磨料、結(jié)合劑(釬料合金)、基體三者之間的結(jié)合強度。

現(xiàn)有技術(shù)中通常使用鋼材作為金剛石的基體，作為金剛石基體的鋼材要求具有足夠的淬透性、可焊接性和熱穩(wěn)定性，保證達到所要求的組織和穩(wěn)定的性能；另外作為鋼材還要求保持具有足夠的韌性。現(xiàn)有技術(shù)中，作為金剛石鋸片的鋼材基體，經(jīng)常使用的鋼材有65M、80CrV；其特點是強度高、塑韌性低，耐沖擊性能差；并且與金剛石磨粒層的粘結(jié)力也較差；從而導致使用壽命低、切割效果不理想的缺陷。

現(xiàn)有技術(shù)中的金剛石鋸片結(jié)構(gòu)一般包含金屬基體和金剛石磨粒，金屬基體的周沿開設有水槽，金剛石磨粒釬焊在金屬基體與齒槽相對應的端面上，如CN201511179U、CN201712070U所公開的金剛石鋸片。上述結(jié)構(gòu)中，基體對金剛石磨粒的粘結(jié)力不夠理想，使金剛石磨粒的裸露高度受到限制，從而影響效率，工具難以提供適度的壓力行使有效的磨削，并且使用壽命相對較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中有關(guān)金剛石鋸片基體所使用的材料以及結(jié)構(gòu)設計方面的缺陷，從基體結(jié)構(gòu)入手(必要地)、進一步的從基體結(jié)構(gòu)和基體材料兩方面(優(yōu)選地，非必要地)對釬焊金剛石鋸片進行改進并提供一種切割效率高、穩(wěn)定性高、使用壽命長的釬焊金剛石鋸片。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種釬焊金剛石鋸片，包括鋸片基體，鋸片基體邊緣均勻設置有4-20個鋸齒段，相鄰鋸齒段之間設置有容屑槽，并且相鄰的兩個鋸齒段之間具有傾斜角，傾斜角度為45-90°，每個鋸齒段上均具有波浪形的鋸齒結(jié)構(gòu)，每個鋸齒段上具有3-15個鋸齒峰，并且所述的鋸齒表面以釬焊焊接的方式設置有金剛石磨粒層。

通過動態(tài)測試方法對上述金剛石鋸片進行長期的實驗，并結(jié)合有限元分析對各參數(shù)進行優(yōu)化，得到的最佳的技術(shù)方案為：所述鋸片基體為圓盤形，邊緣均勻設置有6個鋸齒段，所述的鋸齒峰為5個，所述的傾斜角為60°。采用該最佳的方案進一步提高了切割性能的穩(wěn)定性，能夠?qū)崿F(xiàn)材料的精密切割；而且還可以進一步提高金剛石鋸片的使用壽命；在其它條件相同的情況下(基體工作半徑為50-300mm)，通過基體結(jié)構(gòu)的設計使用壽命可以延長10-20％。

其中，所述的波浪形鋸齒的含義是指連續(xù)起伏的圓弧形鋸齒。

優(yōu)選地，所述的鋸齒段上還設置有散熱孔；每個鋸齒段上散熱孔的個數(shù)為2-14個；優(yōu)選地，所述的散熱孔的個數(shù)為4個。優(yōu)選地，所述的散熱孔的直徑為2-20mm；優(yōu)選地，所述的散熱孔的直徑為3-15mm。

優(yōu)選地，圓盤狀的基體中心設置有軸孔。優(yōu)選地，所述的容屑槽具有U形的底部和多邊形敞開口。

優(yōu)選地，所述的金剛石鋸片的工作半徑(從基體圓心到金剛石磨粒層的平均長度)：25-1500mm；優(yōu)選地，所述的金剛石鋸片的工作半徑為50-500mm。

優(yōu)選地，所述的金剛石鋸片基體的厚度為0.5mm-20mm。更優(yōu)選地，所述的金剛石鋸片基體的厚度為0.5-5mm。

本發(fā)明所述的金剛石鋸片基體可以使用金屬、硬質(zhì)合金、陶瓷等基材；優(yōu)選使用常用于金剛石鋸片的各種鋼材。另外，作為優(yōu)選地，為了提高基體與金剛石磨粒層的釬焊性能，提高基體與磨粒層的粘結(jié)力、提高基體的熱穩(wěn)定性，并發(fā)明還提供用于上述基體結(jié)構(gòu)的鋼材。

本發(fā)明所述的金剛石鋸片基體具有以下組成和含量：C：0.25-0.42wt％；Si：0.12-0.32wt％；Mn：1.25-2.10wt％；N：0.02-0.05wt％；V：0.10-0.25wt％；Cr：3.2-5.8wt％，余量為Fe。

提高基體中的C含量有利于提高鋼材的強度和淬透性；但是當C含量高于0.42wt％的時候，會導致熱處理后殘余的奧氏體量顯著身高，從而造成基體顯微組織的不穩(wěn)定性。而當C含量低于0.25wt％的時候，作為鋸片基體的強度不夠。