專利名稱：一種金剛石刀頭與基體的焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接方法，具體涉及一種金剛石刀頭與基體 的焊接方法。
背景技術(shù)：
金剛石為自然界最硬的材料，作為切削組元，在地質(zhì)鉆 探、珠寶、石材、陶瓷、硬質(zhì)合金、半導(dǎo)體晶體、磁性材料 等脆硬材料的切割、磨削、打孔及鉆石加工等行業(yè)得到了廣 泛的應(yīng)用。金剛石都是細(xì)小顆粒，需要使用胎體材料將其制 作成一定形狀且具有一定機(jī)械力學(xué)性能的金剛石刀頭，再焊 接在基體上才能得以使用。
金剛石刀頭與基體的焊接方式，目前工業(yè)上主要采用高 頻感應(yīng)釬焊和激光焊接。高頻感應(yīng)釬焊焊接工藝具有能耗 低、生產(chǎn)效率高、可以復(fù)焊、設(shè)備投資小的優(yōu)點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi) 絕大多數(shù)廠家采用該工藝，但其焊接強(qiáng)度不高和焊縫熱強(qiáng)度 下降快的缺點(diǎn)使其無法滿足市場(chǎng)對(duì)金剛石切削工具切削速 度和進(jìn)刀量不斷提高的要求。激光焊接的原理是高能束流作 用于被連接材料并使之熔化形成焊縫，屬于熔融焊法，其焊 縫是冶金結(jié)合，焊縫高溫強(qiáng)度高，該法生產(chǎn)的金剛石切削工具適用于切削速度高和進(jìn)刀量深的工作環(huán)境。激光焊接作為
一種新興的金剛石刀頭與基體連接工藝在國(guó)內(nèi)正受到越來
越多人的重視，但其對(duì)金剛石刀頭和基體材料的要求高、設(shè)
備成本高等缺點(diǎn)限制了其大面積推廣。 勞昍由您
本發(fā)明的目的是提供一種金剛石刀頭與基體的焊接方 法，該焊接方法采用微波輻照實(shí)現(xiàn)金剛石刀頭與基體冶金結(jié) 合，具有高效率、高強(qiáng)度、低能耗、低成本、環(huán)境友好的特 占。
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本發(fā)明的技術(shù)解決方案是將帶有過渡層的刀頭與基體 組裝，或在基體與刀頭之間組裝焊接塊，放入微波焊接裝置 中用微波輻照，過渡層或焊接塊吸收微波發(fā)熱熔融，刀頭與 基體冶金結(jié)合。
本發(fā)明的一種金剛石刀頭與基體的焊接方法中，金剛石 刀頭上壓制羰基鐵粉過渡層的方法是將金剛石與胎體材料 及羰基鐵粉按設(shè)計(jì)質(zhì)量、尺寸要求加入到石墨模具，裝好料
的石墨模具放入到熱壓燒結(jié)機(jī)，溫度600 — 800。C、壓力45 一60千牛、保溫保壓l一4分鐘熱壓燒結(jié)制得帶羰基鐵粉過 渡層的刀頭。
本發(fā)明的一種金剛石刀頭與基體的焊接方法中，羰基鐵 粉焊接塊的壓制方法是將羰基鐵粉按設(shè)計(jì)質(zhì)量、尺寸要求 加入到石墨模具，將裝好料的石墨模具放入到熱壓燒結(jié)機(jī)， 溫度600—800。C、壓力45—60千牛、保溫保壓l一4分鐘熱壓燒結(jié)制得羰基鐵粉焊接塊。
本發(fā)明的一種金剛石刀頭與基體的焊接方法中，具體焊
接方法如下a.在刀頭與基體連接的一端壓制羰基鐵粉焊接 過渡層，或用羰基鐵粉壓制焊接塊；
b. 將帶過渡層的刀頭與基體或刀頭、焊接塊與基體按刀 頭、基體或刀頭、焊接塊、基體的順序組裝放入微波焊接裝 置，使焊接過渡層與基體的焊接段或焊接塊與刀頭、基體的 焊接段置于焊接腔內(nèi)；
c. 啟動(dòng)微波焊接裝置，焊接段吸波發(fā)熱，調(diào)節(jié)微波焊接裝 置功率，使焊接段溫度控制在800-1000°C，保溫20秒一100
秒，焊接段熔融，刀頭與基體或刀頭、焊接塊、基體實(shí)現(xiàn)冶
全妙A(yù) 五5口 口 o
本發(fā)明方法利用羰基鐵粉微波吸收強(qiáng)的特性，在金剛石 刀頭上制作羰基鐵粉過渡層或在金剛石刀頭與基體之間放 置由羰基鐵粉制作的焊接塊，用微波輻照方法加熱，使過渡 層或焊接塊熔融，實(shí)現(xiàn)刀頭與基體的冶金結(jié)合，該方法成本 低、焊接強(qiáng)度高，可實(shí)現(xiàn)在低投入的情況下生產(chǎn)高質(zhì)量金剛 石切削工具，易于產(chǎn)業(yè)化推廣。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體的實(shí)例，進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明。應(yīng)理 解，這些實(shí)施例只是為了舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式 限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)例1: a.在刀頭與基體連接的一端壓制羰基鐵粉焊接過渡層，將金剛石與胎體材料及羰基鐵粉按設(shè)計(jì)質(zhì)量、尺寸要 求加入到石墨模具，裝好料的石墨模具放入到熱壓燒結(jié)機(jī)，
溫度600。C、壓力45千牛、保溫保壓4分鐘壓制燒結(jié)制得；
b. 將帶過渡層的刀頭與基體按刀頭、基體順序組裝放入 微波焊接裝置，使焊接過渡層與基體的焊接段置于焊接腔 內(nèi)；
c. 啟動(dòng)微波焊接裝置，焊接段吸波發(fā)熱，調(diào)節(jié)微波悍接 裝置功率，使焊接段溫度控制在80(TC，保溫100秒，焊接 段熔融，刀頭與基體實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。
實(shí)例2: a.在刀頭與基體連接的一端壓制羰基鐵粉焊接過 渡層，將金剛石與胎體材料及羰基鐵粉按設(shè)計(jì)質(zhì)量、尺寸要 求加入到石墨模具，裝好料的石墨模具放入到熱壓燒結(jié)機(jī)， 溫度700°C、壓力53千牛、保溫保壓2.5分鐘壓制燒結(jié)制得；
b. 將帶過渡層的刀頭與基體按刀頭、基體順序組裝放入 微波焊接裝置，使焊接過渡層與基體的焊接段置于焊接腔 內(nèi)；
c. 啟動(dòng)微波悍接裝置，焊接段吸波發(fā)熱，調(diào)節(jié)微波焊接 裝置功率，使焊接段溫度控制在900。C，保溫60秒，焊接段 熔融，刀頭與基體實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。
實(shí)例3: a.在刀頭與基體連接的一端壓制羰基鐵粉焊接過 渡層，將金剛石與胎體材料及羰基鐵粉按設(shè)計(jì)質(zhì)量、尺寸要 求加入到石墨模具，裝好料的石墨模具放入到熱壓燒結(jié)機(jī)， 溫度80(TC、壓力60千牛、保溫保壓1分鐘壓制燒結(jié)制得；b. 將帶過渡層的刀頭與基體按刀頭、基體的順序組裝放 入微波焊接裝置，使焊接過渡層與基體的焊接段置于焊接腔
內(nèi)；
c. 啟動(dòng)微波焊接裝置，焊接段吸波發(fā)熱，調(diào)節(jié)微波焊接 裝置功率，使焊接段溫度控制在1000°C，保溫20秒，焊接 段熔融，刀頭與基體實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。
實(shí)例4: a.用羰基鐵粉壓制作為微波吸收的焊接塊，將羰 基鐵粉按設(shè)計(jì)質(zhì)量、尺寸要求加入到石墨模具，裝好料的石 墨模具放入到熱壓燒結(jié)機(jī)，溫度60(TC、壓力45千牛、保溫 保壓時(shí)間4分鐘熱壓燒結(jié)制得；
b. 將刀頭、焊接塊、基體按刀頭、焊接塊、基體的順序 組裝放入微波焊接裝置，使焊接塊與刀頭、基體的焊接段置 于焊接腔內(nèi)；
c. 啟動(dòng)微波焊接裝置，焊接段吸波發(fā)熱，調(diào)節(jié)微波焊接 裝置功率，使焊接段溫度控制在100(TC，保溫20s，焊接段 熔融，刀頭、焊接塊、基體實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。
實(shí)例5: a.用羰基鐵粉壓制作為微波吸收的焊接塊，將羰 基鐵粉按設(shè)計(jì)質(zhì)量、尺寸要求加入到石墨模具，裝好料的石 墨模具放入到熱壓燒結(jié)機(jī)，溫度70(TC、壓力53千牛、保溫 保壓時(shí)間2.5分鐘熱壓燒結(jié)制得；
b.將刀頭、焊接塊、基體按刀頭、焊接塊、基體的順序 組裝放入微波焊接裝置，使焊接塊與刀頭、基體的焊接段置 于焊接腔內(nèi)；C.啟動(dòng)微波焊接裝置，焊接段吸波發(fā)熱，調(diào)節(jié)微波焊接
裝置功率，使焊接段溫度控制在900。C，保溫60s，焊接段熔 融，刀頭、焊接塊、基體實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。
實(shí)例6: a.用羰基鐵粉壓制作為微波吸收的焊接塊，將羰 基鐵粉按設(shè)計(jì)質(zhì)量、尺寸要求加入到石墨模具，裝好料的石 墨模具放入到熱壓燒結(jié)機(jī)，溫度800。C、壓力60千牛、保溫
保壓時(shí)間1分鐘熱壓燒結(jié)制得；
b. 將刀頭、焊接塊、基體按刀頭、焊接塊、基體的順序 組裝放入微波焊接裝置，使焊接塊與刀頭、基體的焊接段置 于焊接腔內(nèi)；
c. 啟動(dòng)微波焊接裝置，焊接段吸波發(fā)熱，調(diào)節(jié)微波悍接 裝置功率，使焊接段溫度控制在800。C，保溫100s，焊接段 熔融，刀頭、焊接塊、基體實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。
權(quán)利要求
1. 一種金剛石刀頭與基體的焊接方法，其特征在于將帶有過渡層的刀頭與基體組裝，或在基體與刀頭之間組裝焊接塊，放入微波焊接裝置中用微波輻照，過渡層或焊接塊吸收微波發(fā)熱熔融，刀頭與基體冶金結(jié)合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石刀頭與基體的焊接方法，其特征在于金剛石刀頭上壓制羰基鐵粉過渡層方法是將金剛石與胎體材料及羰基鐵粉按設(shè)計(jì)質(zhì)量、尺寸要求加入到石墨模具，裝好料的石墨模具放入到熱壓燒結(jié)機(jī)，溫度600 — 80(TC、壓力45—60千牛、保溫保壓l一4分鐘熱壓燒結(jié)制得帶羰基鐵粉過渡層的刀頭。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石刀頭與基體的焊接方法，其特征在于羰基鐵粉焊接塊的壓制方法是將羰基鐵粉按設(shè)計(jì)質(zhì)量、尺寸要求加入到石墨模具，裝好料的石墨模具放入到熱壓燒結(jié)機(jī)，溫度600 — 80(TC、壓力45—60千牛、保溫保壓1一4分鐘熱壓燒結(jié)制得羰基鐵粉焊接塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石刀頭與基體的焊接方法，其特征在于具體焊接方法a.在刀頭與基體連接的一端壓制羰基鐵粉焊接過渡層，或用羰基鐵粉壓制焊接塊；b.將帶過渡層的刀頭與基體或刀頭、焊接塊與基體按刀頭、基體或刀頭、焊接塊、基體的順序組裝放入微波焊接裝置，使焊接過渡層與基體的焊接段或焊接塊與刀頭、基體的焊接段置于焊接腔內(nèi)；c.啟動(dòng)微波焊接裝置，焊接段吸波發(fā)熱，調(diào)節(jié)微波焊接裝置功率，使焊接段溫度控制在800-1000°C，保溫20秒一100秒，焊接段熔融，刀頭與基體或刀頭、焊接塊、基體實(shí)現(xiàn)冶仝結(jié)合
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金剛石刀頭與基體的焊接方法，該方法利用羰基鐵粉的微波吸收性能強(qiáng)的特點(diǎn)，在壓制刀頭時(shí)用羰基鐵粉作焊接過渡層，或用羰基鐵粉壓制焊接塊置于刀頭與基體之間，焊接時(shí)將帶有吸收微波過渡層的刀頭與基體組裝，或在基體與刀頭之間組裝焊接塊，放入微波焊接裝置中用微波輻照，過渡層或焊接塊吸收微波發(fā)熱熔融，刀頭與基體冶金結(jié)合。該方法成本低，焊接強(qiáng)度高，可實(shí)現(xiàn)在低投入的情況下生產(chǎn)高質(zhì)量金剛石切削工具，易于產(chǎn)業(yè)化推廣。
文檔編號(hào)B23P5/00GK101462214SQ200810242758
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者喻志剛, 朱國(guó)鋒, 柯尊斌, 高為鑫 申請(qǐng)人:淮安天鋒金剛石科技有限公司