[发明专利]夹层式排锯刀头及其制造方法

权利要求书

1.一种夹层式排锯刀头，该刀头设有由金刚石粉和功能金属粉制成的切削部，所述切削部包括至少两层工作层，相邻两工作层之间为过渡层，且该夹层式排锯刀头的两侧均为工作层；其中工作层中的金刚石粉的粒度小于过渡层中的金刚石粉的粒度，且工作层中的金刚石粉的浓度大于过渡层中的金刚石粉的浓度；其特征在于工作层的合金胎体的硬度大于过渡层的合金胎体的硬度；所述工作层中的金刚石粉的浓度一致，过渡层中的金刚石粉的浓度由工作端面向固定端面逐渐增加；所述金刚石粉的表面镀覆有镍钴合金粉末镀层，所述镍钴合金粉末镀层中的镍粉、钴粉的重量比为90:10，镍粉、钴粉的粒径是2.5～3微米。

2.根据权利要求1所述的夹层式排锯刀头，其特征在于所述夹层式排锯刀头的平行于其工作层及过渡层延伸方向的截面呈梯形，其大头端为夹层式排锯刀头中用于与基体相接的一端；所述夹层式排锯刀头的垂直于其工作层及过渡层延伸方向的截面呈梯形，其小头端为夹层式排锯刀头中用于与基体相接的一端。

3.根据权利要求1所述的夹层式排锯刀头，其特征在于所述工作层中的金刚石粉的粒径是300～425微米，浓度范围是35%～70%；所述工作层中的功能金属粉由钴粉、镍粉、铬粉、钨粉、碳化钨粉、铁铜合金粉混合而成，钴粉和镍粉的粒径小于10微米，铬粉的粒径是30～50微米，钨粉、碳化钨粉的粒径是80～100微米，铁铜合金粉的粒径是20～40微米；所述工作层中的功能金属粉中各成分的重量比例如下：钴粉60～70%、镍粉2～8%、、铬粉1～3%、钨粉2～8%、碳化钨粉2～6%、铁铜合金粉20～30%；所述过渡层中的金刚石粉的粒径是500～600微米，浓度范围是20%～50%；所述过渡层中的功能金属粉由铜粉、锡粉、锌粉、铜锡合金粉、钴粉、镍粉、铬粉、钨粉混合而成，所述铜锡合金粉中铜与锡的含量比为85：15，所述铜粉、锡粉、锌粉、铬粉、铜锡合金粉的粒径是30～50微米，钴粉和镍粉的粒径小于10微米，钨粉的粒径是80～100微米；所述过渡层中的功能金属粉中各成分的重量比例如下：铜粉40～54%、锡粉6～10%、锌粉2～10%、铜锡合金粉18～30%、钴粉10～20%、镍粉3～6%、铬粉1～3%、钨粉2～8%。

4.根据权利要求1所述的夹层式排锯刀头的制作方法，其特征在于具体包括如下步骤：

A：分别将工作层和过渡层的金刚石粉与对应的功能金属粉混合均匀，形成原料粉；

B：将原料粉放入冷压钢模内，在冷压机上分别冷压成型工作层毛坯和过渡层毛坯；

C：依次将各工作层毛坯和过渡层毛坯按顺序叠放在热压模具内，按照设定的升温加压的工艺曲线，在高温环境下对工作层毛坯和过渡层毛坯加压，使模具内的工作层毛坯和过渡层毛坯热压至预定的胎体合金密度，最后再卸压和降温，得到刀头的切削部；

D：将切削部与基体固定连接，得到刀头。

5.根据权利要求4所述的夹层式排锯刀头的制作方法，其特征在于所述A步骤中，首先将金刚石粉与功能金属粉在干燥的情况下混合均匀得到干料；然后取小部分干料与液体石蜡或甘油三酯混合均匀得到湿料，再把湿料与剩余的干料混合均匀；所述金刚石粉与功能金属粉的混合粉与液体石蜡或甘油三酯的重量比例是1000：20～1000：80。

6.根据权利要求4所述的夹层式排锯刀头的制作方法，其特征在于所述工作层毛坯中，位于外层的工作层毛坯垂直于刀头轴向的截面均为菱形，其它位置的工作层毛坯垂直于刀头轴向的截面为长方形；过渡层毛坯垂直于刀头轴向的截面为上宽下窄的梯形。

7.根据权利要求4所述的夹层式排锯刀头的制作方法，其特征在于C步骤中所述的升温加压的工艺曲线如下：起始压强为0.393MPa，在5分钟之内，使模具内的温度上升到650℃；再将压强增加至0.686MPa，在2分钟之内，将模具内的温度从650℃上升到900℃；再将压强增加至1.176MPa，并在900℃的温度下保持4分钟，烧结完毕；然后再在数秒内卸去压力并降温，降温至200℃时出炉，然后自然冷却至室温，取出刀头的切削部。