[发明专利]一种硬质合金钢复合刀具的制造方法

权利要求书

1.一种硬质合金钢复合刀具的制造方法，其特征在于：该方法按照以下步骤进行：向硬质合金待焊面上转移石墨烯，然后在硬质合金待焊面和钢制刀板待焊面中间放置钎料连接板，然后进行钎焊，即完成；

所述钎料连接板由数层BNi₂钎料箔片、1层网状碳纳米管片和1层Cu箔片叠放构成；Cu箔片设置在中间，网状碳纳米管片设置在Cu箔片一侧，网状碳纳米管片两侧分别至少设置有3层BNi₂钎料箔片，Cu箔片另一侧至少设置有1层BNi₂钎料箔片；钎焊时钎料连接板中设置有网状碳纳米管片一侧朝向硬质合金待焊面设置。

2.根据权利要求1所述的硬质合金钢复合刀具的制造方法，其特征在于：所述向硬质合金待焊面上的转移的石墨烯的层数为1～8层，向硬质合金待焊面上转移石墨烯时每次转移一层。

3.根据权利要求1所述的硬质合金钢复合刀具的制造方法，其特征在于：所述BNi₂钎料箔片、网状碳纳米管片和Cu箔片的尺寸与硬质合金待焊面的尺寸相同。

4.根据权利要求1所述的硬质合金钢复合刀具的制造方法，其特征在于：所述网状碳纳米管片两侧分别设置有3～5层BNi₂钎料箔片，3～5层BNi₂钎料箔片的总厚度为150～250μm；所述Cu箔片与钢制刀板待焊面之间设置有1～5层BNi₂钎料箔片，1～5层BNi₂钎料箔片的总厚度为50～250μm；所述Cu箔片的厚度为20～200μm。

5.根据权利要求1所述的硬质合金钢复合刀具的制造方法，其特征在于：所述向硬质合金待焊面上的转移石墨烯之前的硬质合金待焊面的预处理过程包括除氧化膜、超声清洗和烘干。

6.根据权利要求1所述的硬质合金钢复合刀具的制造方法，其特征在于：所述向硬质合金待焊面上的转移石墨烯的方法按照以下步骤进行：

步骤1、首先在石墨烯/金属基底叠层样品中金属基体表面涂一层PMMA溶液并加热固化；所述加热固化温度150～200℃，时间为1～10min；

步骤2、然后用腐蚀液腐蚀金属基底，得到PMMA/石墨烯叠层样品；所述腐蚀液为浓度1～4mol/L的FeCl₃溶液；用腐蚀液腐蚀金属基底时将石墨烯/金属基底叠层样品浸入腐蚀液中；

步骤3、将PMMA/石墨烯叠层样品转移到硬质合金上，转移时PMMA/石墨烯叠层样品中石墨烯一侧朝向硬质合金的待焊面，然后进行热处理；

步骤4、热处理后的PMMA/石墨烯叠层样品浸入丙酮中以去除PMMA，得到具有一层石墨烯的硬质合金；

步骤5、重复步骤1～步骤4，得到具有多层石墨烯的硬质合金。

7.根据权利要求6所述的硬质合金钢复合刀具的制造方法，其特征在于：步骤1所述PMMA溶液的质量分数为1～8wt.％。

8.根据权利要求6所述的硬质合金钢复合刀具的制造方法，其特征在于：步骤1所述石墨烯/金属基底叠层样品由金属基底及其表面附着的石墨烯层构成。

9.根据权利要求6所述的硬质合金钢复合刀具的制造方法，其特征在于：步骤3所述热处理温度为60～150℃，时间为1～10min。

10.根据权利要求6所述的硬质合金钢复合刀具的制造方法，其特征在于：步骤4所述浸入丙酮中的时间为4～10h，浸泡完成后使用去离子水清洗。

11.根据权利要求1所述的硬质合金钢复合刀具的制造方法，其特征在于：所述钎焊前对构成钎料连接板的BNi₂钎料箔片的两个表面、钢制刀板的待焊面和Cu箔片的两个表面进行预处理；所述预处理包括除氧化膜、超声清洗和烘干；所述超声清洗在丙酮溶液中进行，超声清洗后进行烘干。