[发明专利]花岗岩切割用排锯刀头及其制造方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种通过烧结制造的排锯刀头，主要涉及能够切割花岗岩的排锯刀头。还涉及该排锯刀头的制造方法。

背景技术

花岗岩，岩质坚硬密实，属于硬质石材，常用于高级建筑装修工程。目前，加工花岗岩小规格板材均采用圆盘锯加工，大规格板材需要砂锯甚至绳锯加工，圆盘锯加工花岗岩板材的缺点是切缝宽，浪费大量石料，因为圆盘锯自身尺寸的限制，无法切割较大平面的花岗岩石材；砂锯和绳锯能够加工大规格板材，但是效率低、能耗高，而且污染严重，特别是绳锯成本很高（世界上只有国外几台在使用）。而排锯因为钢带较薄，可以节省石材20%以上，而且可以切割较大平面的石板材且成本低，人们一直试图采用排锯来加工花岗岩石材，迄今为止在世界范围内也没有排锯切割花岗岩的技术被发现或公开。

排锯不能切割花岗岩的技术问题之一是排锯刀头与钢带的焊接结合面较小，排锯刀头与钢带的金属成分差别较大，焊接后的焊缝质量和焊缝尺寸使排锯刀头所承受的切削力较小，切削力稍大排锯刀头就会脱落。

排锯不能切割花岗岩的技术问题之二是因为排锯钢带的限制，排锯刀头相对圆盘锯刀头要求更薄，因而不成形成克服花岗岩硬度的切削力，金刚石磨粒太多，刀头胎体对金刚石磨粒的把持力不足，会导致金刚石磨粒过早脱落，根本无法切割花岗岩，而金刚石磨粒太少，又使得刀头寿命极短，其切割效率不被市场接受。

排锯不能切割花岗岩的技术问题之三是因为排锯刀头较薄，切缝较窄，侧表面在切割花岗岩过程中会受到磨损并产生热量，使排锯刀头变得更薄，刀头胎体对金刚石磨粒的把持力同时降低，切削能力大大下降，同样使排锯无法满足切割花岗岩的要求。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种焊接牢固、表面硬度高，耐磨性强的花岗岩切割用排锯刀头。 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：花岗岩切割用排锯刀头，包括刀头本体，所述刀头本体的顶面设有与所述刀头本体烧结在一起的焊接过渡体，所述刀头本体包括烧结在一起的金属结合剂和金刚石磨粒，所述焊接过渡体为烧结在一起的金属结合剂，所述刀头本体和所述焊接过渡体烧结后的结合体外表面设有硬质耐磨相。

作为一种优选的技术方案，所述硬质耐磨相为渗碳层、渗氮层或者强碳、氮化物形成元素与金属结合剂反应形成的硬质耐磨层。

作为对上述技术方案的改进，所述强碳化物形成元素为Fe、Al、Mg、Ag、Cr、W、V、Si和Ti中的一种或一种以上的组合。

作为一种优选的技术方案，所述金刚石磨粒在所述刀头本体中的体积比浓度为10%～80%。

作为一种优选的技术方案，所述金属结合剂的基础成分体系为Fe-Ni-Co-Cu-Sn-Zn中三种以上元素的组合，所述金属结合剂的金属粉末为二元以上的预合金粉末和/或单质金属粉末。 

作为对上述技术方案的改进，所述刀头本体包括平行设置且烧结在一起的至少两层叠片。

由于采用了上述技术方案，花岗岩切割用排锯刀头，包括刀头本体，所述刀头本体的顶面设有与所述刀头本体烧结在一起的焊接过渡体，所述刀头本体包括烧结在一起的金属结合剂和金刚石磨粒，所述焊接过渡体为烧结在一起的金属结合剂，所述刀头本体和所述焊接过渡体烧结后的结合体外表面设有硬质耐磨相；焊接过渡体的设置，克服了刀头本体与钢带的金属成分差别较大造成的焊接质量问题，使刀头本体获得稳固的切屑推动力；硬质耐磨相的设置，大幅度提高了刀头本体表面的耐磨性，保护内层胎体金属不受磨损，维持刀头厚度尺寸，保障平稳的连续切削过程，刀头耐热抗氧化性增强，可有效避免因加工过程中产生的大量摩擦热而引起的金属结合剂金属氧化失效，从而有效的增强了金属结合剂对金刚石磨粒的机械把持力，提高工具的加工效率和使用寿命；在形成硬质耐磨相过程中，刀头本体内部金刚石磨粒和金属结合剂的机械把持力大大增强，满足了切割花岗岩的要求。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供两种花岗岩切割用排锯刀头的制造方法。

第一种花岗岩切割用排锯刀头的制造方法，包括如下步骤：

步骤一：将金属结合剂和金刚石磨粒按比例混合均匀, 然后将混合粉末在模具中冷压制成刀头本体的坯体，用金属结合剂在模具中冷压制成焊接过渡体的坯体，将刀头本体的坯体和焊接过渡体的坯体组装后放入热压烧结模具内烧结成型；热压烧结的温度为600℃-1100℃，压力为20Kg.f/cm²-100Kg.f/cm²；