[發明專利]一種提高金剛石鋸片刀頭性能的方法

有效

• 申請號: 201410291349.5
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104043823A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 付宇明;王三星;鄭麗娟;陳革新
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;B22F3/14;B22F5/00
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 續京沙

技術領域

本發明屬于機械加工領域，特別涉及一種金剛石鋸片刀頭的加工方法。

背景技術

金剛石刀頭以工業金剛石顆粒和金屬粉末為原材料經熱壓燒結而成，因金剛石顆粒和金屬胎體之間有很高的界面能，金剛石顆粒只是機械地鑲嵌在金屬胎體中，很容易脫落，這樣就會導致金剛石工具加工性能降低、使用壽命縮短。如何提高和改善金剛石刀頭的性能已經成為工程實踐中一個亟待解決的關鍵問題。

針對如何提高金剛石鋸片壽命的問題，國內外開展了多方面的研究工作，但主要在對鋸片刀頭化學成分配比、燒結工藝等方面展開了研究，由于這些方法均采用相似的合金粉末及燒結工藝，其價格、沖擊韌性、耐磨性等指標難以達到兼顧，無法滿足金剛石鋸片復雜工況的特殊要求，不具備良好的適應性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工藝簡單、成本低、節能環保、可控性強的提高金剛石鋸片刀頭性能的加工方法。本發明主要是利用高壓脈沖放電技術對金剛石鋸片刀頭進行處理，從而提高金剛石鋸片刀頭的性能。

本發明的技術方案如下：

(1)依據金剛石鋸片刀頭的使用要求配制合金粉末，采用三維混粉器混合2小時，混合均勻；所述合金粉末各成分的質量百分比為：20％-35％Co、20％-30％Ni、12％-21％Cu、4％-7％Sn、3％-5％Mn、0.7％-1.2％Cr及15％-25％的鍍鈦金剛石顆粒；所述Co、Ni、Cu、Sn、Mn、Cr等金屬粉末的粒度為153～200目，鍍鈦金剛石顆粒的粒度為40～50目；

(2)根據所需鋸片刀頭的密度和石墨模具腔體的體積計算每個腔體需要裝填粉末的質量，金剛石鋸片刀頭的平均密度約5-8g/cm³,即將混合后的金屬粉末裝填到每個石墨模具的腔體中，采用小型液壓壓機進行壓實；

(3)對步驟(2)壓實的金剛石鋸片刀頭進行熱壓燒結，熱壓燒結的工藝參數為：壓力20-30MPa、溫度850-880℃、時間7-12min；

(4)根據金剛石鋸片刀頭的外形尺寸及電阻率算出金剛石鋸片刀頭的電阻值，即根據電阻值計算出脈沖放電所需的電壓值，即U＝3000R；將步驟(3)的金剛石鋸片刀頭通過刀頭放電夾具裝夾到高壓脈沖放電裝置上，對高壓脈沖放電裝置進行緩慢充電，充電時間約2min，然后進行高壓脈沖放電，放電時間為15us；

(5)對高壓脈沖放電處理后的金剛石鋸片刀頭進行空冷；

(6)最后對鋸片刀頭進行宏觀檢測，檢查是否存在裂紋及局部熔化等缺陷，將檢測合格的鋸片刀頭通過激光焊接的方式焊接到鋸片母材上。

所述刀頭放電夾具是由一對通過3個緊固螺栓固定在一起上下兩片形狀相同的T字形銅電極壓板構成，使用時，松開緊固螺栓，將金剛石鋸片刀頭兩邊分別夾在兩片T字形銅電極壓板中間，再擰緊緊固螺栓，一頭T字形銅電極壓板接放電裝置正極，另一頭T字形銅電極壓板接放電裝置負極。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1、工藝簡單、節能環保且可控性強。

2、由于本發明是在鋸片成形后進行處理，所以可以應用于不同種類及不同尺寸的各種鋸片。

3、不僅解決了金剛石鋸片成型后無法強化處理的問題，更有效的增強了鋸片胎體的強度及其對金剛石顆粒的把持力，使金剛石鋸片的使用壽命提高2倍以上。

4、有利于使用者降低成本、降低資源和能量消耗、減少對環境的污染，是生產企業提高核心競爭力的有效技術途徑。

附圖說明

圖1本發明刀頭放電夾具示意簡圖。

具體實施方式

實施例1：