[發明專利]金剛石鋸片的釬焊工藝

有效

• 申請號: 201110214698.3
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102319934A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 華川海
• 申請（專利權）人: 江蘇華昌工具制造有限公司
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K1/20;B23D61/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種釬焊工藝，更具體地說本發明涉及一種金剛石鋸片的釬焊工藝。

背景技術

金剛石切削工具是80年代發展起來的高效切削工具，近二十年來，以人造金剛石刀頭作切削刃的金剛石鋸片的到了廣泛的應用，建筑、交通、化工、木材加工、有色金屬切削等行業使用金剛石鋸片的比例越來越大，尤其是在天然石材加工、高速公路施工以及混凝土工程中金剛石鋸片已經成為決定工程進度和成本的主要因素。

金剛石鋸片的工作條件比較惡劣，高速、振動、高溫對金剛石刀頭的焊接提出了苛刻的要求，隨著鋸片切削速度和進刀量的不斷提高，對金剛石鋸片焊縫強度的要求也越來越高。現有技術中將金剛石刀頭連接鋼材基體上的方法主要有熱壓燒結法、化學氣相沉積法、電鍍法以及焊接法。

熱壓燒結方法通過采用多組元單質金屬粉末和金剛石混合后熱壓燒結而成，由于燒結溫度高，對金剛石的熱損傷大，胎體容易氧化；另外由于燒結時間短胎體不能達到完全和金化，從而導致鋸片質量難以控制。電鍍法制備的金剛石鋸片盡管得到了廣泛的應用，但是電鍍法制備的鋸片只是電鍍金屬膜對金剛石磨粒起包裹作用，兩者之間僅限于機械結合，相對于熱壓燒結法，金剛石磨粒的把持力較差，金剛石磨粒與胎體的結合較弱，磨料容易過早脫落，導致使用壽命短和強度低。采用化學氣相沉積方法(CVD)制造金剛石末層，雖然能改善鋸片的切割性能，但是CVD法所需設備價格昂貴，制造工藝復雜，而且金剛石脫落問題以及高精度連接的問題仍有待解決。

釬焊法也是制作金剛石鋸片的常用方法，它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力，改善磨料、結合劑(釬料合金)、基體三者之間的結合強度。釬焊金剛石工具有以下特點：①磨料、釬料和基體三者之間能實現冶金化學結合，從而提高了結合強度，工具使用壽命長；②磨粒的出露高度大，容屑空間大，不易堵塞，磨料的利用更加充分；③磨削力、功率消耗和磨削溫度低；④具有環保意義，符合當今倡導的綠色制造發展趨勢。但是現有技術中的釬焊方法，由于焊接溫度高，對金剛石的熱損仍然不能避免，而且在金剛石膜層中會殘留有氣孔，影響產品的成品率。

有鑒于此，本發明的發明人經過詳思細索并依賴多年從事相關工藝的研發經驗，完成了本發明。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中金剛石鋸片表面氣孔較多、產品質量不穩定的缺陷，提供一種氣孔率低、金剛石和基體結合牢固，成品率高質量穩定的釬焊工藝。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種金剛石鋸片的釬焊工藝，其特征在于包括以下步驟：(1)45號鋼鋸片基體的前處理：對45號鋼鋸片基體依次進行噴砂、堿洗和酸洗；(2)釬焊材料準備：將平均粒徑為10-200μm的鎳基釬料粉末與平均粒徑為3-50μm的金剛石顆?；旌?；(3)釬焊材料的預涂覆：將混合好的釬焊材料粉末預涂覆在鋸片基體的鋸齒表面；(4)在真空條件下進行釬焊，釬焊溫度為850-980℃，保溫時間20-30min。

優選地，所述的鋸片基體為圓盤形，鋸片基體邊緣均勻設置有6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60°，每個鋸齒段上均具有波浪形的鋸齒結構，每個鋸齒段上具有5個鋸齒峰。

優選地，所述的圓盤形鋸片基體的半徑為50-300mm，厚度為0.5mm-20mm。

優選地，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為4個，所述的散熱孔的直徑為3-5mm。

優選地，所述的堿洗是將鋸片基體置入8-15wt％NaOH、5-10wt％Na₂CO₃、5-10wt％Na₂SiO₃和3-5wt％Na₃PO₄的堿性水溶液中，清洗溫度為50-85℃，時間為10-20分鐘，除去鋼材工件表面的油污。

優選地，所述的酸洗是將鋸片基體置于3-5wt％鹽酸、0.5-1.2wt％的硫脲水溶液中，酸洗時間為5-10分鐘，以去除基體表面的氧化層。

優選地，真空釬焊的真空度為1×10^-1-1×10^-3Pa，升溫速率為60-150℃/min，冷卻方式為空冷。

優選地，對預涂覆后的釬焊材料粉末進行冷壓，壓力為5-12MPa，保壓時間為3-5秒。