[发明专利]低银钎料、钎剂钎焊的金刚石工具

说明书

本发明涉及一种低银钎料钎焊而成的金刚石工具。

用于钎焊技术上的钎料、钎剂早已在工业上成熟、广泛应用，在专业教科书上都有详尽的说明。特别是ENGELHARD    EXCEPTIONAL    TECHNOGIES（英高克超卓科技）公开的宣传材料“Silvaloy    Brazing    and    Silvabrite    Soldering    Products”和U·S·P·No3033713，介绍了各种钎焊料和有关的钎焊剂，但用于金刚石工具的低银钎料及钎剂和钎焊技术尚未见有报道。也未见报道过低银钎料，钎剂钎焊的金刚石工具。已知的金刚石工具的钎料是含银50%左右的钎料。而且大都含有Cd金属。这种焊料使用是成熟的。但由于Ag是贵金属材料，就我国而言，还比较稀缺，工业上使用国家采取指标分配，为了节省银的消耗，降低金刚石工具的成本，消除焊料中Cd金属成份对操作人员的毒害、提出了新焊料层的金刚石工具。

众所周知，金刚石工具是由金刚石节块和金属或合金基体钎焊而成的。金刚石节块是由一定量的各种粒级配合的金刚石颗粒和足够量的金属或合金粉，按照粉末冶金的技术，热压或烧结而成的假合金体，金刚石节块有铜基假合金金刚石节块，钴基假合金，炭化钨基假合金等金刚石节块，将上述各种金刚石节块钎焊到金属或合金基体上，如65Mn钢、T₈钢或45＃钢，就制成了各种各样的金刚石工具，如金刚石园锯、带锯、铣磨工具、滚铣刀具、钻头、薄壁钻等。

所谓新焊料层的金刚石工具，就是采用低银钎料，钎剂钎焊而成的新型金刚石工具，之所以是新型金刚石工具，是因为， 一、低银钎焊料用于金刚石工具的焊接仍是首次公开;二、用低银钎料焊接出具有高银钎料焊接的金刚石工具的各种性能的工具，并不是轻而易举的事情，要做出新金刚石工具，就必须解决低银钎焊料、钎焊剂及钎焊的工艺条件。因为金刚石节块与各种金属基体的焊接，并不同于一般的金属或合金体之间的钎焊，金刚石节块是金属与非金的复合体，其表而特征，受浸润的能力和焊料组成及特性有密切关系。金刚石的化学性质之一就是在空气中，在一定高温下，有被氧化的危险。一般的人造金刚石，超过850℃就开始被氧化，时间越长，氧化越严重，所以金刚石工具的钎焊温度最好在850℃以下，钎料的熔点在800℃以下。已知的低银钎料组成很多，但要满足金刚石工具焊接的，却必须细加选择，才能达到目的。

本发明金刚石工具所采用的钎料组成为：Ag26-30%，Cu36-40%，Zn28-32%，Sn≤5%，钎剂组成为H₃BO₃32-38%，KBF₄15-21%，Na₂B₄O₇8-12%，MeF＜38%（Me＝K+Na+Li），B粉+Si粉和碳粉在3%以下。焊接条件是高频钎焊，钎料与钎剂的用量比为1∶0.6～1，在700°～850℃温度下保持0.5～3秒钟，所焊接完成的金刚石工具，其焊料层的组成是Ag26-30%，Cu36-40%。Zn28-32%，Sn2.0-2.5%，焊接强度和Ag50%焊料焊接的强度相当，抗剪切强度达179.5N/mm²。不论是Co基，Cu基，还是Wc基的金刚石假合金节块和65Mn钢、T₈钢、45＃钢基体焊接都具有相同的效果。

低银钎料、钎剂钎焊的金刚石工具，优越点就是使用了低银焊料，每公斤焊料可节省20%的银，节约了贵金属，降低了金刚石工具的生产成本，而工具的使用效果又达到高银焊料焊接的水平。