[发明专利]一种硬质合金刀具自动连续钎焊装置及其钎焊方法

说明书

本发明涉及木材切削加工刀具生产制造领域，本发明公开了一种硬质合金刀具自动连续钎焊装置及其钎焊方法，硬质合金刀具自动连续钎焊装置，包括料盘、机械臂、激光点焊机、气动点焊料装置、传送网带、钎焊炉、冷却水循环系统、旋转收料盘、控制系统；本发明焊接后硬质合金刀片与刀体剪切强度可达205‑210MPa，相比传统高频焊接或气焊高80‑100Mpa；炉内采用氮气保护，有效的排除空气对刀具的影响，使空气不对流，减少热对流损失，刀具外观良好，不会产生氧化脱碳，可减少后道工序的酸洗喷砂等表面处理工序；炉中加热温度均匀，热应力小，产品变形小，刀具不容易产生裂纹，可保证产品都有相同品质，尤其适合大批量生产。

技术领域

本发明涉及木材切削加工刀具生产制造领域，具体涉及一种硬质合金刀具自动连续钎焊装置及其钎焊方法。

背景技术

硬质合金刀片与钢的热膨胀系数相差较大，而且合金的导热性能也较刀体材料差，如果焊接工艺不当，会造成虚焊或应力过大，在使用过程中刀片会出现脱落或开裂现象，严重的会出现焊不上或焊接后刀片直接拉裂，影响木工刀具的使用寿命。因此，焊接工艺对刀片的使用寿命至关重要。硬质合金刀片的焊接最常用的主要有高频焊和氧气焊两种工艺，气焊设备简单，根据工件形状可用多火焰同时加热焊接。钎料多采用丝状或片状的铜基、银基钎料，适用于单件和小批量生产，但气焊炬的选用及钎焊后热处理等多种不确定因素较多，钎焊质量可靠性较小，对于大型的硬质合金工具，由于火焰加热的温度和速度难以控制，加热时会产生较大的温度梯度，容易引发裂纹的产生，因此一般不采用此方法。高频焊的硬质合金刀具对设备感觉圈和工艺比较复杂，另外对工件的尺寸和形状要求较高，且大多为手工操作。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种硬质合金刀具自动连续钎焊装置及其钎焊方法。

具体的技术方案如下：

一种硬质合金刀具自动连续钎焊装置，包括料盘、机械臂、激光点焊机、气动点焊料装置、传送网带、钎焊炉、冷却水循环系统、旋转收料盘、控制系统。

一种硬质合金刀具自动化连续钎焊方法，使用所述的硬质合金刀具自动连续钎焊装置，具体的步骤如下：

S1、焊前处理：清理刀片和刀体焊接面，去除表面毛刺、氧化层及油污，要求刀片和刀体焊接面粗糙度Ra0.8-1.6，处理好的刀片和刀体置于料盘内备用；

S2、激光定位：机械臂将刀体和刀片放到激光点焊机光束下，对刀片和刀体位置进行固定，激光功率为800-1200W，激光焊接点选取刀片背面与刀体连接处，焊点在焊接长度上每20mm长2-3个，最少2个；

S3、焊料选择：焊料选取不含氧化物的纯铜钎焊膏，熔点范围：1020-1090℃,金属含量：89％-91％，抗拉强度：205-210MPa，粘度范围：105000-145000cP；

S4、焊料涂抹：采用气动点焊料装置对刀具焊缝进行焊膏涂抹，气压为100-120pa，点焊料量根据刀具大小和焊接面积确定，宽1-2mm，长度3-15mm；

S5、炉腔加热：通过控制系统设定钎焊炉的温度值，钎焊炉包括前室、中室、后室，前室、中室、后室温度值依次设定增大到950℃、1050℃、1090℃；

S6、氮气保护：开启氮气进口开关，使氮气注入钎焊炉内进行保护，气压保证在2-2.8pa；氮气流量控制在20M³/h，氮气纯度要求在99.5％以上；

S7、冷却水开：开启冷却水循环系统开关，要求5M³/h循环水水温≤26℃,冷却长度不少于两节，每节长度不小于2.5米；

S8、氨分解:开启氨分解保护气供给装置,气流量控制在20M³/h，所述保护气为3H₂+N₂混合气，露点≤-60℃；