[发明专利]一种超声波钛合金刀具的加工制造方法

权利要求书

1.一种超声波钛合金刀具的加工制造方法，其特征在于：应用原子焊扩散设备，在特定条件下，通过专用治具对作为超声波传导的钛合金刀柄与耐磨耐热的高速钢刀片的接触区域进行真空原子扩散焊接；所述原子焊扩散设备由机台、压入单元、操作单元、焊接保护单元及电源组成，电源通过电极接设于被加工零件的两端，操作单元与电源电连接，压入单元作用于被加工零件上，焊接保护单元固定于机台上，且环设在被加工零件的加工面的四周；所述的专用治具由导电块、限位柱、定位模具及加热块组成，两块加热块面对面的分别嵌设在上、下设置的导电块之间，两个限位柱固连于定位模具对角位置，且支顶在上、下设置的导电块之间，位于导电块之间的钛合金刀柄及高速钢刀片由定位模具及限位柱定位在治具的中心线上，分别定位于定位模具的钛合金刀柄定位块及高速钢刀片定位块之中，设置的导电块之间的加热块分别顶抵在钛合金刀柄的上下压合部；所述的特定条件为：在高真空度为5.8X10¹Pa～1X10^-2Pa和对焊接面施加压力为50N～5000N条件下，焊接面通过为1KA～5KA脉冲大电流产生电阻热，快速升温为800℃-900℃，达到两种材料原子活化状态，使两种材料接触面之间的活化原子相互扩散、融合形成高强度的焊接接头，然后快速冷却降温，获得具有强度高的超声波切割刀具产品，整个焊接所需时间在30s左右；焊接时，将需要进行焊接的钛合金刀柄及高速钢刀片放入专用治具的导电块内，放入机台上的焊接保护单元之中，且使喷管上的通孔环绕钛合金刀柄及高速钢刀片的加工面，通过外部的惰性气体源接入到支架内，并通过喷管上的通孔环绕钛合金刀柄及高速钢刀片的加工面进行吹气动作；与此同时，通过压入单元给钛合金刀柄及高速钢刀片提供所需设定的压力；通电，电源在加工过程中给钛合金刀柄及高速钢刀片施加恒定频率的脉冲，操作单元控制压力及恒定频率的脉冲，惰性气体检测探头随时检测钛合金刀柄及高速钢刀片加工面的惰性气体浓度；并对钛合金刀柄及高速钢刀片的接触部位进行加热，使得激活钛合金刀柄及高速钢刀片内部分子结构，促使分子结构加速运动，并扩散至与其接壤的相邻钛合金刀柄及高速钢刀片的内部，从而达到接合的目的。

2.根据权利要求1所述的一种超声波钛合金刀具的加工制造方法，其特征在于：所述的导电块为紫铜。

3.根据权利要求1所述的一种超声波钛合金刀具的加工制造方法，其特征在于：所述的加热块为石墨。

4.根据权利要求1所述的一种超声波钛合金刀具的加工制造方法，其特征在于：所述的限位柱为陶瓷。

5.根据权利要求1所述的一种超声波钛合金刀具的加工制造方法，其特征在于：所述的两个限位柱固连于定位模具对角位置，即以钛合金刀柄及高速钢刀片的轴线偏转4 5 º。