CN102601398A - 一种金刚石切削工具及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种金刚石切削工具及其制作方法，包括柱形合金衬底，合金衬底顶端焊接聚晶层，合金衬底底端设置柱形连接块，连接块的直径小于合金衬底的直径，连接块外周设置螺纹。其制作方法为：烧结——切削——焊接。本发明通过带有螺纹的连接块与钻头胎体或刀具机架直接连接，无需高温焊接，能够防止高温对金刚石复合片聚晶层的内在质量变化，保证聚晶层耐用度。合金衬底与连接块焊接过程中，焊接温度低，避免对聚晶层在二次高温环境下造成热损伤。经过检测，通过本发明所述的方法进行焊接，连接块与合金衬底之间的焊缝强度为360-498MPa，焊缝强度高。与现有的金刚石复合片相比，可以提高使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种超硬材料领域，确切的说是一种金刚石切削工具及其制作方法。
背景技术
金刚石切削工具是由金刚石复合片与钻头胎体或刀具机架组成,金刚石复合片是由聚晶层与合金衬底烧结而成。金刚石复合片通过钎焊焊接在钻头胎体或刀具机架上，当焊接温度控制在690℃以下时，对聚晶层基本不会造成损伤，由于钎焊焊接对于温度控制不易控制，往往焊接温度会超过1000℃，甚至会达到1500℃。在高温过程容易造成金刚石复合片聚晶层内在质量发生变化，耐用度下降，会对聚晶层造成热损伤，造成使用性能下降。即使经验丰富的工作人员能够将焊接温度控制在690℃以下，经检测，合金衬底与钻头胎体或刀具机架之间的焊接强度为150-280MPa,焊缝强度低，容易在使用过程中出现焊缝裂开，甚至金刚石复合片焊接处断裂等现象，使用寿命短。
发明内容
本发明的目的是提供一种金刚石切削工具及其制作方法，能够避免聚晶层二次高温烧结，防止热损伤，保证使用性能。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种金刚石切削工具，包括柱形合金衬底，合金衬底顶端焊接聚晶层，合金衬底底端设置柱形连接块，连接块的直径小于合金衬底的直径，连接块外周设置螺纹。
一种金刚石切削工具的制作方法，包括以下步骤：
① 取合金衬底，在合金衬底的顶端烧结聚晶层，制成金刚石复合片；
②取一个圆柱形钢柱，钢柱顶端的形状与合金衬底底端形状相同，钢柱底端切削螺纹，制成连接块；
③将上述步骤①中的金刚石复合片与上述步骤②中的连接块在通有氮气的常压下或真空度100Pa的高温炉中焊接，采用银焊条，焊接温度为610-670℃。
所述的银焊条为L312银焊条或Z31银焊条。
焊接时使用SJ102焊剂。
本发明的优点在于：本发明通过带有螺纹的连接块与钻头胎体或刀具机架直接连接，无需高温焊接，能够防止高温对金刚石复合片聚晶层的内在质量变化，保证聚晶层耐用度。合金衬底与连接块焊接过程中，高温炉将焊接温度控制在610-670℃，焊接温度低，避免对聚晶层在二次高温环境下造成热损伤。经过检测，通过本发明所述的方法进行焊接，连接块与合金衬底之间的焊缝强度为360-498MPa，焊缝强度高，不仅能够适合刀具在低冲击载荷下使用，还可以适合刀具在中等冲击载荷下使用，甚至可以在矿山开采等高冲击载荷下使用。与现有的金刚石复合片相比，可以提高使用寿命。银焊条具有溶点低、良好的润湿性和填满间隙的能力等优点，并且强度高、塑性好，导电性和耐蚀性优良，适合在低温下对进行焊接。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图标记：1聚晶层 2合金衬底 3连接块。
具体实施方式
一种金刚石切削工具，如图所示，包括柱形合金衬底2，合金衬底2顶端焊接聚晶层1，合金衬底2底端设置柱形连接块3，连接块3的直径小于合金衬底2的直径，连接块3外周设置螺纹。
一种金刚石切削工具的制作方法，包括以下步骤：
① 取合金衬底2，在合金衬底2的顶端烧结聚晶层1，制成金刚石复合片；
②取一个圆柱形钢柱，钢柱顶端的形状与合金衬底2底端形状相同，钢柱底端切削螺纹，制成连接块3；
③将上述步骤①中的金刚石复合片与上述步骤②中的连接块3在通有氮气的常压下的高温炉中焊接，采用银焊条L312，焊剂为SJ102焊剂，焊接温度为610℃。
步骤③中的高温炉中内的环境可以是在真空度100Pa。
步骤③中的银焊条还可以采用银焊条Z31。
步骤③中的焊接温度还可以是650℃或670℃。
经过检测，焊缝强度为360-498MPa。
本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。
Claims (4)
1.一种金刚石切削工具，其特征在于：包括柱形合金衬底（2），合金衬底（2）顶端焊接聚晶层（1），合金衬底（2）底端设置柱形连接块（3），连接块（3）的直径小于合金衬底（2）的直径，连接块（3）外周设置螺纹。
2.权利要求1所述的一种金刚石切削工具的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
①取合金衬底（2），在合金衬底（2）的顶端烧结聚晶层（1），制成金刚石复合片；
②取一个圆柱形钢柱，钢柱顶端的形状与合金衬底（2）底端形状相同，钢柱底端切削螺纹，制成连接块（3）；
③将上述步骤①中的金刚石复合片与上述步骤②中的连接块（3）在通有氮气的常压下或真空度100Pa的高温炉中焊接，采用银焊条，焊接温度为610-670℃。
3.根据权利要求2所述的一种金刚石切削工具的制作方法，其特征在于：所述的银焊条为L312银焊条或Z31银焊条。
4.根据权利要求2所述的一种金刚石切削工具的制作方法，其特征在于：焊接时使用SJ102焊剂。
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