[发明专利]夹层式排锯刀头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及到用于切削或者磨削石料的刀具，具体涉及到排锯的刀头及其制造方法。

背景技术

排锯是目前石材荒料切割中最普遍使用和最先进的工具之一，具有加工效率高、出板率高、切割精度高、板面平整度好、板材尺寸灵活性高、省水省电等特点。传统的排锯刀头是材质均匀一致的，在使用过程中其会被逐渐磨损，截面变为弧形，刀头两侧面变薄，这样就会导致切力分散，不仅加大排锯的负荷，而且会影响加工的质量。

发明内容

本发明的目的是提出一种夹层式排锯刀头及其制造方法，该种刀头可以在使用过程中，始终保持较好的切削性能，进而保证加工质量和使用寿命。

本发明的夹层式排锯刀头设有由金刚石粉和功能金属粉制成的切削部，关键在于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，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，工作层的合金胎体的硬度大于过渡层合的金胎体的硬度。

在工作过程中，工作层和过渡层同时受到石料的磨损，但是由于两层的金刚石粉的粒度和浓度不同、合金胎体的硬度不同，导致工作层的耐磨程度要优于过渡层，这样在较长时间的磨损后，过渡层的磨损幅度要大于工作层，使得刀头的端面在对应过渡层的位置形成凹槽。凹槽的形成提高了工作层的锐利度，而且能够在切割过程中起到一定的导向功能，保证排锯刀头能够直线行进，切割效果更好。上述刀头中的过渡层仍然具有一定的切削、磨削能力，并不会大幅影响整个刀头的切削效率。

进一步地，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。通过上述方式来设定工作层和过渡层中的金刚石粉的浓度，可以控制各层同步磨损，进而使得凹槽的深度保持在一定范围。

进一步地，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,这样可以适当增加刀头与基体的接触面积，从而保证刀头与基体连接的可靠性；或者，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，这样在切割石料的过程中，刀头的基体不会被卡到石料的切缝中，避免刀头的基体被石料磨损。

当然，也可以将上述两种结构结合起来，形成下述技术方案：所述夹层式排锯刀头的平行于其轴向的第一截面呈梯形，第一截面中的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轴向的第二截面呈梯形，第二截面中的小头端为夹层式排锯刀头中用于与基体相接的一端。

进一步地，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。镍钴合金粉末是镍锭和钴锭高温融熔均匀合金化后，急速冷却、雾化而成的合金粉末。金刚石镀覆即在真空高温状态下，将镍钴合金粉末镀覆到金刚石表面，形成微米级的保护层，烧结时，该保护层既减轻了金刚石的热损伤和碳化度，又增加了金刚石与金属粉末的化学冶金结合，增强金属粉末合金胎体对金刚石的把持力，刀头切削工作时金刚石延迟脱落、出刃度增高，大幅度提高刀头的使用寿命和加工效率。

进一步地，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%；上述工作层的功能性金属粉中，钴粉是主要成分，其烧结强度高，韧性和耐磨性好；镍粉的作用是增加耐磨性；铬粉的作用是增加胎体对金刚石粉的把持力；钨粉增加胎体的硬度和耐磨性，与钴粉和镍粉有一定合金化作用；碳化钨粉是以单质存在于合金中，增加胎体的硬度和耐磨性；铁铜合金粉的作用是高温弥散性好，促使胎体合金均匀。以上工作层烧结成形后的胎体的硬度HRB为102～112。