CN105750674A - 一种基体及与金刚石片焊接方法 - Google Patents

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Abstract

一种基体及与金刚石片焊接方法，属于表面加工、涂层技术领域。基体有十字槽，十字槽在基体的侧面有槽口。十字槽的截面为矩形、V形或者圆弧形，基体的表面有并不限于一字状、十字状、环形状和/或者网格状。本发明解决了高温焊接结束后降温时，热膨胀系数大的金属表面由于有伸缩缝存在，钎焊金刚石工具在钎焊过程中热膨胀系数不同引起的金刚石开裂问题，本发明采用在与金刚石焊接的金属基体表面开槽(起伸缩缝作用)的办法，有效地避免因焊接中的金刚石与工具基体之间热膨胀系数不同而带来开裂的困扰，同时又不影响金刚石工具的整体强度，不会把热膨胀系数极低的金刚石材料拉裂。

Description

一种基体及与金刚石片焊接方法
技术领域
本发明涉及一种基体及与金刚石片焊接方法，属于表面加工、涂层技术领域。
背景技术
金刚石在已知材料中硬度最高(维氏硬度可达10,400kg/mm2，约合102GPa)、耐磨性好且摩擦系数极低、导热性最好。基于以上优点，金刚石常与基体金属材料焊接在一起，制作成各种工具。
目前的金刚石工具除了采用电镀、与金属粉热压等方法外，还经常用钎焊的方法，而较大接触面积的金刚石只能采用钎焊的办法。
由于金刚石和基体金属材料的热膨胀系数不同，大尺寸的金刚石材料在焊接过程中会产生较大应力，常导致开裂而报废。
焊接面大于4平方毫米的金刚石片在焊接完成后，由于金刚石和基体金属材料的热膨胀系数差异较大，降温时常导致金刚石片开裂。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种金刚石片状基体及焊接方法。
一种基体，基体的表面有槽，槽在基体的侧面有槽口。
槽为十字槽，十字槽在基体的四个侧面均有槽口；十字槽的截面为矩形、V形或者圆弧形；基体的表面有并不限于一字状、十字状、环形状和/或者网格状的槽。
一种基体及与金刚石片焊接方法，含有以下步骤；
在基体的表面加工槽，在基体的表面涂满焊膏，将金刚石片压在焊膏上，固定好，烘干后放入真空钎焊炉内升温至800至900度，保温2至5分钟，降温即可。
槽的槽宽0.1mm至0.3mm，槽的槽深0.1mm；槽不限于一字、十字、环形或者网格形状；槽为十字槽，十字槽完全贯穿。
金刚石片的材料是金刚石单晶、CVD金刚石厚膜、聚晶金刚石或者立方氮化硼。
金刚石材料与基体金属材料的接触面积(包括上下两面和侧面)大于4平方毫米。
本发明解决了高温焊接结束后降温时，热膨胀系数大的金属表面由于有伸缩缝存在，钎焊金刚石工具在钎焊过程中热膨胀系数不同引起的金刚石开裂问题，本发明采用在与金刚石焊接的金属基体表面开槽(起伸缩缝作用)的办法，有效地避免因焊接中的金刚石与工具基体之间热膨胀系数不同而带来开裂的困扰，同时又不影响金刚石工具的整体强度，不会把热膨胀系数极低的金刚石材料拉裂。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1为本发明的焊接方法的焊接面分层示意图。
图2为本发明的焊接方法的焊接面横截面示意图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
实施例1：如图1、图2所示，一种基体，基体4有十字槽3，十字槽3在基体4的侧面有槽口；十字槽3在基体4的四个侧面均有槽口。
十字槽3的截面为矩形、V形或者圆弧形。
金刚石片1通过焊膏2与基体4连接，十字槽3位于金刚石片1的下面。金刚石片1的材料可以是金刚石单晶、CVD金刚石厚膜、聚晶金刚石，或者CVD金刚石厚膜与硬质合金的复合、聚晶金刚石与硬质合金的复合。
实施例2：如图1、图2所示，
一种基体与金刚石片焊接方法，含有以下步骤；
在硬质合金的基体4的表面铣十字槽3，十字槽3槽宽0.05mm，十字槽3深0.1mm，在硬质合金的基体4的表面涂满银铜钛合金的焊膏2，将金刚石片1的CVD金刚石厚膜片压在焊膏2上，固定好，烘干后放入真空钎焊炉内升温至800度，保温3分钟，降温即可。金刚石片1的材料可以是金刚石单晶、CVD金刚石厚膜、聚晶金刚石，或者CVD金刚石厚膜与硬质合金的复合、聚晶金刚石与硬质合金的复合。
实施例3：如图1、图2所示，一种基体与CVD金刚石厚膜刀具的焊接方法；
步骤如下：在一块硬质合金的表面4铣十字槽3，槽宽1.8mm，槽深1.9mm，或者加工环形槽加十字槽，环形的槽宽2.0mm，环形的槽深1.9mm，在硬质合金表面4涂满银铜钛合金焊膏2，将金刚石片1的CVD金刚石厚膜片压在焊膏上固定好，烘干后放入真空钎焊炉内升温至880度，保温3分钟，降温即可。金刚石片1的材料可以是金刚石单晶、CVD金刚石厚膜、聚晶金刚石，或者CVD金刚石厚膜与硬质合金的复合、聚晶金刚石与硬质合金的复合。
实施例4：一种基体与金刚石单晶刀具的焊接方法；
步骤如下：在一块硬质合金的表面4加工一字槽3，一字槽3槽宽2.0mm，一字槽3槽深2.0mm，或者激光加工网络格槽，网络格槽的槽宽0.05mm，网络格槽的槽深0.06mm，在硬质合金表面4涂满银铜钛合金焊膏2，将金刚石片1的金刚石单晶片压在焊膏上固定好，烘干后放入真空钎焊炉内升温至900度，保温3分钟，降温即可。金刚石片1的材料可以是金刚石单晶、CVD金刚石厚膜或者聚晶金刚石，或者CVD金刚石厚膜与硬质合金的复合、聚晶金刚石与硬质合金的复合。
实施例5：一种基体与金刚石石材雕刻刀具的焊接方法；
步骤如下：在一根硬质合金笔杆的笔头部位(和刀凹方向垂直)用电火花线切割切一条缝3，缝宽0.1mm，高度和刀凹一致，在硬质合金笔杆的刀凹表面4涂满银铜钛合金焊膏2，将金刚石片1的金刚石厚膜片压入刀凹固定好，烘干后放入真空钎焊炉内升温至880度，保温3分钟，降温即可。金刚石片1的材料可以是金刚石单晶、CVD金刚石厚膜或者聚晶金刚石，或者CVD金刚石厚膜与硬质合金的复合、聚晶金刚石与硬质合金的复合。
实施例6：一种金刚石片状材料的焊接方法，与金刚石材料焊接的金属表面加工出伸缩槽(缝)。
伸缩槽(缝)：槽(缝)宽0.02mm至2.0mm。
伸缩槽(缝)：槽(缝)深度0.02mm至2.00,或者至完全贯穿。
伸缩槽(缝)：可以是但不限于一字、十字、环形或者网格状,也不限于一字、十字、环形或者网格状之间的组合，如十字与环形的组合、一字与环形的组合，环形与网格状之间的组合。
金刚石片1的材料可以是金刚石单晶、CVD金刚石厚膜、聚晶金刚石，或者CVD金刚石厚膜与硬质合金的复合、聚晶金刚石与硬质合金的复合。基体4的材料可以是硬质合金、普通钢、合金钢或者其他金属片。
金刚石片与基体的接触面积(包括上下两面和侧面)大于4平方毫米。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基体，其特征在于基体的表面有槽，槽在基体的侧面有槽口。
2.根据权利要求1所述的一种基体，其特征在于槽为十字槽，十字槽在基体的四个侧面均有槽口。
3.根据权利要求2所述的一种基体，其特征在于十字槽的截面为矩形、V形或者圆弧形。
4.根据权利要求1所述的一种基体，其特征在于基体的表面有并不限于一字状、十字状、环形状和/或者网格状的槽。
5.一种基体及与金刚石片焊接方法，其特征在于含有以下步骤；
在基体的表面加工槽，在基体的表面涂满焊膏，将金刚石片压在焊膏上，固定好，烘干后放入真空钎焊炉内升温至800至900度，保温2至5分钟，降温即可。
6.根据权利要求5所述的一种基体及与金刚石片焊接方法，其特征在于槽的槽宽0.02mm至2.0mm，槽的槽深0.02mm至2.0mm。
7.根据权利要求5所述的一种基体及与金刚石片焊接方法，其特征在于金刚石材料与基体金属材料的接触面积大于4平方毫米。
8.根据权利要求5所述的一种基体及与金刚石片焊接方法，其特征在于槽为十字槽，十字槽完全贯穿；或者槽不限于一字、十字、环形或者网格形状。
9.根据权利要求5所述的一种基体及与金刚石片焊接方法，其特征在于金刚石片的材料是金刚石单晶、CVD金刚石厚膜、CVD金刚石厚膜与硬质合金的复合片；槽的加工步骤可以是但不限于砂轮磨削、刀具铣削、电火花成型加工、电火花线切割和/或者激光雕刻。
10.根据权利要求5所述的一种基体及与金刚石片焊接方法，其特征在于金刚石片的材料是聚晶金刚石、聚晶金刚石与硬质合金的复合片，并且可以延伸到与金刚石材料同为超硬材料的聚晶或者立方氮化硼及其与硬质合金的复合片。
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