[发明专利]一种金刚石磨具的制备方法

说明书

本发明公开一种金刚石磨具的制备方法，包括以下步骤；S1、配置钎焊膏：钎焊膏包括质量比为(3～8)：(0～1)的钎料和钎剂；还包括粘结剂，粘结剂的质量占钎焊膏质量的8～18％；粘结剂包括热固型的丙烯酸乳液、热固型改性丙烯酸乳液、环氧乳液和聚氨酯乳液中的至少一种；将钎料、钎剂和粘结剂混合得到膏状的钎焊膏；S2、将金刚石磨粒钎焊于基体上。高温钎焊过程中，粘合剂固化，钎焊膏中的其他组分和金刚石磨粒不会四处流动，适用于各种形状的焊接面，高温易分解，不会有残渣残留于钎焊层，保证金刚石磨粒在钎焊层的焊接强度。

技术领域

本发明涉及磨具，尤其涉及一种金刚石磨具的制备方法。

背景技术

金刚石磨具一般由工作层,过渡层和基体三部分组成。工作层由 金刚石和结合剂组成,用于磨削加工.过渡层(非金刚石层)由结合剂 和其它材料组成,其作用是将工作层牢固地附着在基体上,以保证工 作层的充分利用.基体起着承负工作层的作用,一般金属粘合剂金刚 石磨具采用钢或合金钢作基体，一般采用烧结法、电镀法或者单层钎 焊法制备金刚石磨具，烧结法一般采用青铜等金属作为结合剂，用高 温烧结的方法制造，单烧结过程中容易发生基体的收缩和变形，后续 整形处理需要费时且难度大，修整的过程中容易导致金刚石磨粒掉 落；电镀法一般采用电镀的方式在基体上镀上一层镍或镍基合金作为结合剂，金属磨粒镶嵌在镀层中，由于这种方式中，结合剂金属是以 电结晶的方式从电镀液中沉积在基体上，结合力较弱，尤其在后期使 用过程中，金刚石磨粒连带镀层容易脱落，使用寿命低；钎焊法是通 过加热位于基体表面的钎料层，从而使金刚石磨粒固定在基体上，但 是这种方法只适合平面加工，无法适用于不规则面的加工。因此，亟 需一种可适用于不规则面，焊接可靠的金刚石磨具的制备方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可适用于 不规则面，焊接可靠的金刚石磨具的制备方法。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种金刚石磨具的制备方法，包括以下步骤；

S1、配置钎焊膏：钎焊膏包括质量比为(3～8)：(0～1)的钎料和 钎剂；还包括粘结剂，粘结剂的质量占钎焊膏质量的8～18％；粘结 剂包括热固型的丙烯酸乳液、热固型改性丙烯酸乳液、环氧乳液和聚 氨酯乳液中的至少一种；将钎料、钎剂和粘结剂混合得到膏状的钎焊 膏；

S2、将金刚石磨粒钎焊于基体上。

优选的，步骤S2的钎焊工艺采用氮气保护高频感应钎焊、保护 气氛炉中钎焊和真空钎焊中的一种。

优选的，钎料包括以下质量比的组分：Cu：Sn：Ti：Cr：Zr：Si： B为(50～80)：(10～20)：(5～10)：(0.1～1)：(0.1～1)： (0.1～1)：(0.1～1)。

采用以上配方的钎料，同时对基体以及金刚石磨粒具有良好的浸 润性，焊接牢固；Cu-Sn-Ti三元相具有高显微硬度，其耐磨支点形 成突点，支撑摩擦表面，从而提高材料的耐磨性，减轻粘着磨损；另 外Ti元素在焊接过程中与金刚石磨粒界面形成富Ti层，并与金刚石 表面的C元素反应生成TiC和SnTi₂C，从而提高基体与金刚石磨粒的 结合强度。

优选的，钎料和钎剂的质量比为(3～8)：1。

采用铜基钎料可适用于常规的钎焊方法，钎料和钎剂的质量比为 (3～8)：1时具有较好的焊接效果。

优选的，钎剂包括中间体、硼砂和氟硼酸钾，中间体、硼砂和氟 硼酸钾的质量比为(30～50):(1～5):(30～50)；中间体的制备包括以 下步骤：

A.将一定质量的碳酸钾预先溶解于水中，得到碳酸钾溶液；

B.将1～4倍碳酸钾摩尔质量的硼酸溶解于水中，缓慢加热溶解 至60℃，得到硼酸溶液；