[发明专利]一种钎焊多层金刚石工具的制备工艺

说明书

本发明公开了一种钎焊多层金刚石工具的制备工艺，属于超硬磨料工具制造技术领域。该工艺包括钎料合金与金刚石颗粒按一定质量比例的称量和混料工艺；通过调配钎料合金与金刚石颗粒混合体的质量比例来抑制钎料在高温时的流动性，并保证钎焊前后的尺寸误差符合国标要求；将钎料合金、金刚石颗粒混料与胶粘剂混合的糊状物涂覆在清洗后的工具基体上，晾置到工具胚体固化并进行真空钎焊。本发明实现超细粒度以及多层磨粒金刚石工具的制备，在钎焊过程不需要使用模具，一次性焊接完成工具粗胚制备，省略部分钎焊工艺中的机加工过程。本发明的制备工艺简单，不受金刚石粒度、钎料种类和目数、金刚石工具形状和尺寸的限制，并适于大规模生产。

技术领域

本发明涉及超硬磨料工具制造技术领域，具体是涉及一种钎焊多层金刚石工具的制备工艺。

背景技术

随着社会经济的不断发展，金刚石工具被广泛用于石材工艺品、机械行业、航空航天业、陶瓷和复合非金属硬脆材料加工等行业。特别是蓝宝石、氧化锆等硬脆材料的加工，行业内普遍采用金刚石工具进行加工，其中以金属结合剂金刚石工具性能较佳使用最为广泛。其金刚石工具制备工艺主要有电镀，烧结以及钎焊等工艺。电镀工艺简单、精度高，但金刚石磨粒的把持强度低。烧结工艺对金刚石磨粒的把持强度较大，但其组织紧密、容屑空间小、自锐性差。钎焊工艺制备的金刚石工具，因金刚石磨粒把持强度大、容屑空间大、自锐性好，切削效率高，使其成为热点技术。

目前市面所生产的钎焊金刚石工具大多为钎焊单层金刚石工具，虽其与金刚石颗粒结合强度高，但仅为单层，整体寿命比电镀金刚石工具高，比烧结金刚石工具低；而且所生产的金刚石工具为大粒度金刚石颗粒，仅适合应用于粗加工或者精度要求不高的加工工序中。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题是提供一种钎焊多层金刚石工具的制备工艺，实现超细粒度以及多层磨粒金刚石工具的制备并适于大规模生产。

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种钎焊多层金刚石工具的制备工艺，包括如下步骤：

1)混料：钎料合金与金刚石颗粒用万分电子秤称量，人工混合搅拌直至混料中无大团聚现象，再放置于∞式混料机进行机器混料，机器混料机时为6～10小时；

2)将钎料合金与金刚石颗粒的混合体和胶粘剂混合得到糊状物，将糊状物涂覆在清洗后的工具基体上，晾置到工具基体固化；

3)将固化后的工具基体推入滑动真空管式炉进行钎焊，得到金刚石工具。其具有多层金刚石复合层；钎焊温度为T+(10～40℃)，T为钎料合金的熔点温度；钎焊时间为10～120min；钎焊的真空度为4.0×10-4～8.0×10-3。

在一较佳实施例中：所述的钎料合金为铜基钎料、银基钎料、镍基钎料重的一种；所述的金刚石颗粒为颗粒状或粉末状。

在一较佳实施例中：所述钎料合金与金刚石颗粒混合体在钎焊后的尺寸相差范围为5μm～100μm。

在一较佳实施例中：所述的胶粘剂包括但不限于环氧树脂或石蜡或水性胶粘剂或水性不干胶；

所述的工具基体经过超声波清洗剂清洗，清洗剂包括但不限于酒精或丙酮；

在一较佳实施例中：所述工具基体的材料包括但不限于45#钢或40Cr或钨钢。

在一较佳实施例中：所述多层金刚石复合层中包含气孔。

在一较佳实施例中：在步骤3之后，还包括将金刚石工具进行修锐的步骤。

相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

1.本发明提供了一种钎焊多层金刚石工具的制备工艺，在金刚石工具钎焊过程不需要使用模具。

2.本发明提供了一种钎焊多层金刚石工具的制备工艺，一次性焊接，完成工具粗胚制备，省略部分钎焊工艺中的机加工过程。