CN101518838B - 一种消音锯片基体及其激光焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种消音锯片基体及其激光焊接方法，涉及一种锯片。提供一种既可适用于湿切和干切，不易变形的消音锯片基体及其激光焊接方法。设2片钢片及消音层，消音层设于2片钢片之间，2片钢片与消音层设有同轴中心轴孔，2片钢片相互连接，所述连接是2片钢片之间直接激光焊接。备好消音层和2片钢片，在2片钢片中的1片或2片钢片上加工出焊接通孔；将消音层置于2片钢片之间，消音层两侧面分别与2片钢片的内侧面粘接；从焊接通孔内将阻隔在2片钢片之间的消音层清除；将激光导入焊接通孔内，对2片钢片进行激光焊接。或将消音层置于2片钢片之间，消音层两侧面分与2片钢片内侧面粘接；将激光引在2片钢片外侧面上，直接将2片钢片进行激光焊接。

Description

一种消音锯片基体及其激光焊接方法

技术领域

本发明涉及一种锯片，尤其是涉及一种消音锯片基体及其激光焊接方法。 

背景技术

目前，最为广泛应用的消音锯片基体大都是三明治结构，即由两侧钢片和中间层消音材料构成，中间层的消音材料采用铝箔、铜箔等金属材料，通过高频点焊、铜焊、银焊等焊接方式结合成层叠结构。有个别类型的消音锯片基体中间层采用非金属材料，例如，塑料、橡胶、纤维等，通过粘合或点焊方式结合起来。还有的采取切缝填充胶泥的方式使锯片在切割过程中消除较大噪音。 

1976年9月公布的美国专利US 3981216公开一种低噪音高速切割锯片，就是通过在单片锯片基体上切割沟缝，然后往沟缝里填充焊料或其它弹性物的方式来降低锯片在高速切割下的噪音。 

1976年11月公布的美国专利US 3990338公开一种层叠锯片，使用的夹层是金属网状结构，这种网状结构层通过环氧胶水、焊料、粘接剂等材料与两侧的金属片相粘接而形成锯片基体。如果使用环氧胶水粘接，则在环氧胶中加入金属颗粒以达到导电的目的，这样就可以对基体进行点焊结合。如果是使用焊粉(如银焊粉)来代替环氧胶水或其它粘接剂，可以将金属网状结构浸泡到焊粉溶液中，或者将焊粉均匀分散到金属网上来实现，即可进行点焊，所生产的锯片可以达到减少震动和降低噪音的目的。 

1977年7月公布的美国专利US 4034639提供一种消音锯片，通过在单层锯片的一面上结合黏弹性材料层和一层金属层，该黏弹性材料层和金属层的直径小于锯片基体的直径，在它们的交互圆周部位涂上一圈耐磨层，来达到降低噪音的目的，可降低约30％的噪音。该弹性材料层可以采用聚合材料和塑化剂结合而成。聚合材料采用丙烯酸酯类共聚物和丙烯酸共聚物，例如丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯腈，甲基丙烯腈，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺。该金属层最好跟基体有相同或相近的热传导性。 

1989年9月公布的美国专利US 4867025提供一种圆锯片，圆锯片为三明治结构。主要通过中间层来达到减少震动和降低噪音的作用，通过多点点焊的方式将工作片与中间的消音层结合起来。中间层采用能量可吸收型和可焊接型的材料，同时具有热传导性。通常采用铜片，或铜合金，如黄铜、青铜、铜锰铝、铜锡锰铝等。但是这种点焊方式结合的锯片在高速切割中，在大量热量的作用下，容易变形甚至脱离裂开，因此一般只能用于有水冷却的湿切。而且易造成基体的局部变形，因此在焊接完成后，需要进行应力调整和校准，提高了制造成本。 

中国专利99112448.0提供一种消声圆锯片及其制作工艺，锯片或锯片基体是两层或两层以上工作基片和置于工作基片之间的消音片由若干焊点联结为整体的叠层结构。其制作工艺包括工作基片和消音片的加工、焊接及焊后处理等步骤。具有降低或消除噪音，提高锯片强度或节约原材料的特点。该专利虽然提到可用激光焊接将基体连接在一起，但是缺乏具体的实施方法。 

中国专利申请200410009101.1提供一种降噪音金刚石切片及制造方法。基体为三层或三层以上的复合结构，该复合结构的相邻层为不同材质，上下层为锰钢板，中间层为铜板，复合焊制成基体。金刚石切削体由多种金属粉料和人造金刚石压制成型。金刚石切削体和复合基体为镶嵌结构，即基体的边缘嵌入到切削体中。金刚石切割体和复合基体通过热压烧结成型。 

公告号为CN2654319的中国实用新型专利提供一种新型非金属材料复合消音锯片基体，基体上设置中心安装孔和水槽，由两层工作基片之间附加一层非金属材料制成的消音夹层片组成，工作基片和消音夹层片采用点焊方式连接为整体叠层结构。 

欧洲专利局1996年5月公开的公开号为JP8126912(A)的专利提供一种低噪音低振动的圆锯片的制造方法，其中间层就是粘性的树脂层。该树脂层跟两侧的钢片粘结压制而成。两侧的钢片则通过点焊或铆接的方式固定。这种方法生产的锯片在高速切割产生的大量热量下，中间层可能熔化或焊点熔化，从而导致脱落。因此，只能加水冷却使用。无法用来干切。 

欧洲专利局2000年9月公开的公开号为KR20000054871(A)的专利提供一种生产低噪音圆锯片的多点焊接制造方法，中间层为导电或不导电的减震吸收层。如果是导电层，则直接进行点焊。如果是不导电的材料层，则将材料层打孔，填充导电的金属球作为焊接辅助材料，然后再进行点焊。上述提到的消音锯片在高速切割产生的大量热量下，可能造成中间层熔化或焊点熔化，从而导致脱落，因此，只能在有水冷却(湿切)时使用，而无法用于干切，且制造成本较高。 

发明内容

本发明的目的是提供一种既可适用于湿切，又可适用于干切，不易变形的消音锯片基体及其激光焊接方法。 

本发明所述的消音锯片基体设有2片钢片及消音层，消音层设于2片钢片之间，2片钢片与消音层设有同轴中心轴孔，消音层设于2片钢片之间且与2片钢片粘接，2片钢片之间 激光焊接，其特征在于2片钢片间中的至少1片钢片上设有供激光导入焊接的通孔，2片钢片通过通孔激光焊接，激光焊接的融接部位于通孔内。 

在通孔内最好设有金属连接件，金属连接件分别与2片钢片激光焊接。此方法适用于消音锯片基体厚度较大的情况。 

2片钢片可采用普通钢片或合金钢片，如碳素钢片、锰钢片或铬钢片等。 

消音层可采用铜箔层、铝箔层、玻璃纤维布层、橡胶层、塑料层、磁性塑料层及陶瓷纤维布层等中的至少一种。其中陶瓷纤维布层可优选硅酸盐纤维布或岩棉布。消音层最好与左钢片和右钢片粘接。 

通孔可为圆形通孔、方形通孔、直线形通孔或曲线形通孔。曲线形通孔可为圆弧线形通孔、波浪线形通孔等。通孔的布置形式以钢片中心轴孔为圆心，在钢片的同一半径圆周上或不同半径圆周上设置。 

2片钢片的外沿或/和中心轴孔边沿通过激光焊接。这种激光焊接方式主要适于2片钢片和消音层的厚度均很小，作为小直径消音锯片基体时采用。 

金属连接件可为金属垫片或金属垫块，优选钢垫片或钢垫块，金属连接件分别与2片钢片激光焊接。这种激光焊接方式适于在钢片和消音层厚度均较大，作为大直径消音锯片基体时采用。 

消音锯片基体的激光焊接方法之一，包括以下步骤： 

1)将事先加工好、待激光焊接的消音层和2片钢片准备就绪； 

2)在2片钢片中的1片或2片钢片上加工出焊接通孔； 

3)将消音层置于2片钢片之间，消音层两侧面分别与2片钢片的内侧面粘接； 

4)从焊接通孔内将阻隔在2片钢片之间的消音层清除； 

5)将激光导入焊接通孔内，对2片钢片进行激光焊接。 

在步骤5)中，所述对2片钢片进行激光焊接后可再将2片钢片的外沿或/和中心轴孔边沿进行激光焊接。 

在步骤5)中，所述将激光导入焊接通孔内可先在焊接通孔内置入金属连接件，再将激光引入焊接通孔内，最后将2片钢片均与金属连接件进行激光焊接。 

消音锯片基体的激光焊接方法之二，包括以下步骤： 

1)将事先加工好、待激光焊接的消音层和2片钢片准备就绪； 

2)将消音层置于2片钢片之间，消音层两侧面分别与2片钢片的内侧面粘接； 

3)将激光引在2片钢片外侧面上，直接将2片钢片进行激光焊接。 

由于本发明所述消音锯片基体是利用激光焊接方法将2片钢片直接焊接在一起，2片钢片之间可以是点、线或面的焊接。即可在2片钢片之间构成点与点焊接、点与线焊接、点与面焊接、线与线焊接或面与面焊接等多种形式。 

焊接时通过瞬间局部高温，能量高度集中，使小范围内焊点融化，焊接十分牢固，其焊接强度经对比检测，比已有的点焊方式明显提高。由于焊接时能量集中而快速，不会导致基体的变形，不会影响基体的精度，因此不需要在焊接后再进行应力调整和调校等，从而大大简化制造工艺，降低生产成本。在高速切割过程中，焊点也不会因所产生的热量导致熔化脱落，因此，本发明所述消音锯片基体不仅可用于湿切，也适用于干切。 

附图说明

图1为采用本发明消音锯片基体实施例1、实施例2及实施例3的消音锯片结构示意图。 

图2为图1的内部结构(A-A剖视)示意图。 

图3为采用本发明消音锯片基体实施例4的消音锯片结构示意图。 

图4为图3的内部结构(B-B剖视)示意图。 

图5为采用本发明消音锯片基体实施例5的消音锯片结构示意图。 

图6为图5的内部结构(C-C剖视)示意图。 

图7为采用本发明消音锯片基体实施例6的消音锯片结构示意图。 

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明消音锯片基体及其焊接方法作进一步说明。 

实施例1 

参见图1和2，消音锯片基体设有左钢片1和右钢片2及消音层3，左钢片1与右钢片2为相同规格的钢片，消音层3设于左钢片1与右钢片2之间，左钢片1与右钢片2之间为直接激光焊接。钢片材质采用合金钢(如碳素钢、锰钢或铬钢等，也可采用普通钢)。消音层3材质采用铜箔(也可为铝箔、玻璃纤维布、橡胶、塑料、磁性塑料、硅酸盐纤维布或岩棉布中的至少一种)。消音层3两面与左钢片1和右钢片2粘接。 

激光焊接时，先在左钢片1上设有焊接通道(即5个通孔11)，右钢片2上也设有焊接通道(5个通孔21)。5个通孔11与5个通孔21均以中心轴孔4为圆心，位于同一半径圆周上并呈间隔相错布置。从左钢片通孔11内或右钢片通孔21内将阻隔左钢片通孔11与右钢片通孔21之间的消音层3清除，消音层3被清除的部分也形成通孔31。这样一来，左钢片通孔11与右钢片2内侧面相对，右钢片通孔21与左钢片1内侧面相对。然后将激光引入左钢片通孔11内，对左钢片1与右钢片2内侧面进行直接激光焊接，然后再将激光引入右钢片通孔21内，对右钢片2与左钢片1内侧面进行直接激光焊接，经清理即得消音锯片基体。将所 得消音锯片基体安装上10个刀头P，即得消音锯片，刀头P的安装也可采用激光焊接。 

实施例1的消音锯片基体经上述直接激光焊接后，强度高，基体不变形，可无需进行后续的整平、校直及消除应力集中等处理，可满足质量要求并显著降低成本，使用时在高速切割中不易变形、脱落，可用于干切或湿切。同时，左钢片通孔11和右钢片通孔21可起到部分消音和自散热的作用，能加强消音效果及延长使用寿命。 

在实施例1中，左钢片通孔11与右钢片通孔21为呈间隔相错布置，同轴对应。应用时，可根据实际情况也可将左钢片通孔11与右钢片通孔21设为同轴对应布置。通孔的形状、数量及布置形式均可变化(如通孔的形状不仅为圆孔，也可为方孔、弧线形孔等，其布置形式不仅为同一半径设置，也可为不同半径设置等)。 

在实施例1中，由于左钢片1与右钢片2焊接好后，左钢片1上通孔11和右钢片2上通孔21内还可以用耐高温的胶泥进行填充并刮平，所填充材料可增强消音效果，而且因填充材料可防水，可避免左钢片1上的通孔11和右钢片2上的通孔21内的焊缝遇水，因此更加适用于湿切。所填充材料可为铝、铜、塑料、橡胶、陶瓷等。 

实施例2 

参见图1和2，与实施例1类似，区别在于，在左钢片1外沿与右钢片2外沿之间的凹口5处的边沿也用激光将左钢片1外沿与右钢片2外沿直接焊接，可提高消音锯片基体强度。 

实施例3 

参见图1和2，与实施例1类似，区别在于，在左钢片1与右钢片2之间的凹口5处的边沿也用激光将左钢片1外沿与右钢片2外沿直接焊接，并且在左钢片1与右钢片2之间的中心轴孔4处的边沿也用激光将左钢片1与右钢片2直接焊接，可进一步提高消音锯片基体强度。 

实施例4 

参见图3和4，与实施例1类似，区别在于，左钢片1上所设的焊接通孔为4条S字线形(波浪线形)通孔11′，右钢片2上所设的焊接通孔21′为与通孔11′对应的4条S字线形通孔，消音层3也对应设有4条S字线形通孔31′。左钢片1与左钢片2之间经通孔11′与21′进行对应激光焊接。焊接时，最好先将激光导入左钢片1通孔11′内，对左钢片1与右钢片2进行焊接，然后再将激光导入右钢片2通孔21’内，对右钢片2与左钢片1再进行焊接。图3和4中的其余标号与图1和2对应一致。 

实施例5 

参见图5和6，与实施例4类似，区别在于，左钢片1上和右钢片2上所设的焊接通孔为同一半径间隔均布的圆弧线形通孔111，右钢片2上也设有同一半径间隔均布的圆弧线形 通孔211，消音层3也对应设有圆周线形通孔31”。通孔111与通孔211间隔相错。左钢片1与右钢片2之间经通孔111与211进行激光焊接。焊接时，可先将激光导入左钢片通孔111内，对左钢片1与右钢片2进行焊接，然后再将激光导入右钢片通孔211内，对右钢片2与左钢片1再进行焊接。图5和6中的其余标号与图1和2对应一致。 

实施例6， 

参见图7，与实施例1类似，区别在于，当所采用的左钢片1和右钢片2及消音层3的厚度较厚时，因左钢片1与右钢片2之间间距较大，可放置钢垫圈6作为连接件进行焊接，在右钢片2上设有通孔211’，消音层3也对应设有(通过清除或事先加工好)通孔311，将钢垫圈4分别与左钢片内侧面及右钢片通孔211’焊接即可。 

也可在左钢片1和右钢片2上均设通孔，将钢垫圈4两侧面分别与左钢片通孔焊接及右钢片通孔焊接。这种方式可用于较大直径的消音锯片。 

实施例7 

与实施例1类似，区别在于，当所采用的左钢片和右钢片及消音层的厚度均很薄时，因左钢片与右钢片之间间距很小，那么，左钢片和右钢片可不用设通孔，直接将左钢片和右钢片进行激光焊接。这种方式可用于小直径的消音锯片。 

Claims (7)

1.一种消音锯片基体，设有2片钢片及消音层，2片钢片与消音层设有同轴中心轴孔，消音层设于2片钢片之间且与2片钢片粘接，2片钢片之间激光焊接，其特征在于2片钢片中的至少1片钢片上设有供激光导入焊接的通孔，2片钢片通过通孔激光焊接，激光焊接的融接部位于通孔内。

2.如权利要求1所述的一种消音锯片基体，其特征在于在通孔内设金属连接件，金属连接件分别与2片钢片激光焊接。

3.如权利要求1所述的一种消音锯片基体，其特征在于所述消音层选自铜箔层、铝箔层、玻璃纤维布层、橡胶层、塑料层、陶瓷纤维布层中的至少一种。

4.如权利要求1或2所述的一种消音锯片基体，其特征在于通孔为圆形通孔、方形通孔、直线形通孔或曲线形通孔，曲线形通孔为圆弧线形通孔或波浪线形通孔；通孔的布置形式以钢片中心轴孔为圆心，在钢片的同一半径圆周上或不同半径圆周上设置。

5.如权利要求1所述的一种消音锯片基体，其特征在于2片钢片的外沿或/和中心轴孔边沿通过激光焊接。

6.如权利要求2所述的一种消音锯片基体，其特征在于金属连接件为金属垫片或金属垫块。

7.如权利要求1所述的一种消音锯片基体的激光焊接方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将事先加工好、待激光焊接的消音层和2片钢片准备就绪；

2)在2片钢片中的1片或2片钢片上加工出焊接通孔；

3)将消音层置于2片钢片之间，消音层两侧面分别与2片钢片的内侧面粘接；

4)从焊接通孔内将阻隔在2片钢片之间的消音层清除；

5)将激光导入焊接通孔内，对2片钢片进行激光焊接。

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