[发明专利]金刚石串珠的无压烧结制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金刚石串珠制备工艺领域，特别地，涉及一种自焊式无压烧结串珠制备方法。

背景技术

在金刚石串珠制备工艺中，目前常用工艺主要包括两种：

一种为热压烧结串珠制备工艺，由于热压烧结属于加压式、快速小批量烧结，导致其存 在三方面问题难以解决，①是产品质量稳定性难以控制；②是其衍生的加工工序较长，如串 珠烧结完毕后还需进行扩孔、攻丝、去油等等；③是难以满足小直径串珠(尤其是组锯串珠) 的生产需求。

另一种为无压烧结串珠制备工艺，在组锯串珠生产上基本以无压烧结工艺为主。由于无 压烧结属于无压式、大批量烧结，从而能从根本上解决热压烧结工艺存在的问题。通过对现 有的无压烧结串珠制备工艺进行研究发现，制约其发展的原因主要在于焊接工序。这主要是 由于焊接发生在无压烧结之后，具体实施为串珠烧结完毕后，再将焊环一个个套在基体上， 然后重新进炉完成焊接工作。但由于焊丝直径多在0.5-0.8mm左右，很难实现机械化作业，需 要人工逐一摆放，同时焊接时又需要串珠二次回炉，这不仅降低了生产效率，而且大大提高 了串珠的生产成本，制约了该工艺的顺利推广。

发明内容

本发明提供了一种金刚石串珠的无压烧结制备方法，以解决现有无压烧结串珠制备工艺 的焊接工序制约了工艺发展，焊接时焊环难以机械化作业装配，需要人工参与并且二次回炉， 不仅生产效率低，而且生产成本高的技术问题。

本发明提供一种金刚石串珠的无压烧结制备方法，包括以下步骤：a、在金刚石串珠配方 中加入熔化温度与金刚石串珠胎体烧结温度相近的焊粉，形成带焊粉的混料；b、将混料进行 制粒，得到制粒粉末；c、将制粒粉末进行压环，得到压坯；d、将压坯进行无压烧结，烧结的 同时焊粉熔化形成自焊一体化的金刚石串珠；e、对金刚石串珠进行表面处理，得到成型的金 刚石串珠。

进一步地，步骤a中的焊粉采用CuSnP合金粉料。

进一步地，CuSnP合金粉料的添加重量为混料重量的3％-8％。

进一步地，步骤c压环时，控制压坯的环内径与待放入压坯环内的基体外径之间的尺寸配 合关系，压坯与基体之间留用于容纳焊粉熔化状态的焊液的间隙，间隙大小满足设计要求。

进一步地，将压坯置于石墨垫板上，并在环内放入基体，并保持压坯、基体、石墨垫板 三者的一致性，以避免出现用错基体、石墨垫板的异常。

进一步地，压坯和基体均垂直竖立，以避免出现烧结后的串珠胎体倾斜的异常。

进一步地，步骤d的具体实施步骤为：首先，将无压烧结网带炉打开，对无压烧结网带 炉中的各个温区分别设定指定温度；然后，对各个温区开始升温并调整无压烧结网带炉的网 带网速至设定值，同时向无压烧结网带炉内通入H₂+N₂的混合气体，并点火；最后，当无压 烧结网带炉内的各个温区的温度达到指定温度，无压烧结网带炉的网带网速达到设定值后对 压坯进行无压烧结，同时焊粉随着烧结熔化形成自焊。

进一步地，烧结时，随着压坯温度达到烧结温度，压坯在烧结收缩的同时，焊粉由固相 转化为液相，并逐渐在坯体与基体间汇聚并填满坯体与基体间的间隙。

进一步地，烧结完毕后，随着温度的降低，焊液逐渐凝固形成焊接层，以实现金刚石串 珠发生无压烧结的同时完成金刚石串珠的自焊处理，从而完成金刚石串珠的无压烧结制备。

进一步地，步骤e中的表面处理包括：对金刚石串珠进行扩孔、攻丝、去油和喷砂。

本发明具有以下有益效果：

本发明金刚石串珠的无压烧结制备方法，通过在金刚石串珠配方中混入熔化温度与金刚 石串珠胎体烧结温度相近的焊粉，使得在进行无压烧结时，焊粉随着金刚石串珠胎体烧结的 同时熔化并均匀分布于金刚石串珠周边间隙内，形成自焊一体的金刚石串珠结构，从而省略 了串珠胎体成型后与基体的焊接工序，而且自焊一体的结构稳定性更胜于串珠胎体成型后与 基体焊接的结构。实现了烧结与自焊一体化，免去了常规无压烧结串珠制备工艺中的焊接工 序，既保证了串珠胎体与基体间的粘接效果，又大大提高了该工艺的生产效率，降低了生产 成本，为无压烧结串珠制备工艺的进一步推广创造了条件。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面 将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明