[发明专利]一种镍基金刚石薄壁钻头和金刚石开孔器的真空钎焊焊料

说明书

本发明公开了一种镍基金刚石薄壁钻头和金刚石开孔器的真空钎焊焊料，所述钎焊焊料的组分及重量百分比为：Ni70‑81％，Cr10‑14％，Fe2‑6％，Si2‑4％，B1.5‑3.5％，W0.5‑2.5％。用于金刚石薄壁钻头和金刚石开孔器的真空钎焊，能够获得较高的焊接强度，焊接内应力小，降低金刚石产生裂纹的比率，提高工具使用寿命。

技术领域

真空钎焊焊料，用于金刚石薄壁钻头、金刚石开孔器的真空钎焊焊料。

背景技术

金刚石薄壁钻头、金刚石开孔器主要用于在玉石、岩石、瓷砖、陶瓷、玻璃等表面硬度比较高的硬质物品上打孔。

由于金刚石薄壁钻头、金刚石开孔器表面的金刚石微颗粒硬度比陶瓷和玻璃高，所以能够在这些硬度较大的物品上完成打孔作业。

金刚石薄壁钻头、金刚石开孔器打孔时为降低其温度，常向工作介质喷水以降低温度。否则，因温度升高致焊料对金刚石微颗粒的把持力下降造成金刚石微颗粒大量脱落，缩短了开孔器、钻头寿命。除金刚石钎焊焊接工艺影响，造成金刚石颗粒提早脱落原因还有二个，其一是银基焊料、铜基焊料的工作温度本来就低，其二在于银基焊料、铜基焊料的把持力比镍基焊料要小。

金刚石钎焊焊料主要分为三类，分别是铜基焊料、镍基焊料、铜基焊料。焊料成分分别为Cn-Sn-Ti等、Ag-Cu-Ti等、Ni-Cr等。

Cn-Sn-Ti、Ag-Cu-Ti通过添加强碳化物生成元素Ti(3-8％)以生成Ti_xC_y化合物联结金刚石与焊料。但由于Ti的活性极高在空气中易氧化而失效，添加量过少又起不到相应的作用，添加量过大又会造成过分反应而使焊接内应力过大导致金刚石产生裂纹。

申请号为201210564857.7的中国专利公开了一种AgCuTiSi银基真空钎焊焊料配方，其中银含量为60％到71％，成本较高。申请号为201610532403.X、201510525911.0的中国专利分别公开了基于AgCuZn的银基焊料、焊膏，因成分含有Zn在真空下会大量挥发，影响使用和焊接效果，不适于真空下钎焊使用。申请号为201010174482.4的中国专利公开了一种Ni83-90％Cr3-7％B3％的镍基真空钎焊焊料，主要用于大的金刚石颗粒热压一次成型多层钎焊金刚石钻头。经实验使用发现其应用于非热压工艺的金刚石微颗粒真空钎焊时，存在金刚石微颗粒与焊料间浸润性、联结强度不足，焊料爬升较低。

发明内容

为降低钎焊焊料成本、提高钎焊效果、增大焊料对金刚石微颗粒在高温下的把持力，同时控制真空焊接后金刚石微粒出现的裂纹，本发明对NiCr钎料做了适当调整,并制备出非晶钎料。本发明针对上述现有焊料的不足，提供一种镍基金刚石钎焊焊料，在真空中将金刚石微颗粒焊接到薄壁钻、开孔器钢坯表面，提高对金刚石微颗粒的把持力，降低金刚石微粒裂纹数量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种镍基金刚石薄壁钻头和金刚石开孔器的真空钎焊焊料，所述钎焊焊料的组分及重量百分比为：Ni70-81％，Cr10-14％，Fe2-6％，Si2-4％，B1.5-3.5％，W0.5-2.5％。

更进一步的，所述钎焊焊料的组分及重量百分比为：Ni81％，Cr10％，Fe2％，Si2％，B3％，W2％。

更进一步的，所述钎焊焊料以Ni-Cr合金为主，添加Fe，Si2，B，W。

更进一步的，在真空中将金刚石微颗粒通过所述钎焊焊料焊接到薄壁钻、开孔器钢坯表面。

更进一步的，将钎焊焊料粉末与粘站剂混合，制成膏状形式使用。

更进一步的，采用所述焊料焊接的真空薄壁钻头，金刚石微颗粒裂纹减少30％至40％。

本发明具有以下突出的有益效果: