CN106141493A - 一种金刚石复合片钎焊焊料及其焊接工艺 - Google Patents

一种金刚石复合片钎焊焊料及其焊接工艺 Download PDF

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Abstract

本发明为一种金刚石复合片钎焊焊料及工艺，以Ag-Cu-Zn钎料为主体，加入少量的Ni、Co、Mn，混合钎剂后将钎焊料均匀涂覆在钢基体上，切割好的PCD复合片放置在钎焊料上，然后进行高频感应钎焊。本发明的钎料钎剂对基体钢的润湿性好，焊料均匀填充于刀具焊缝处，钢基体与复合片结合力强。

Description

一种金刚石复合片钎焊焊料及其焊接工艺
技术领域
本发明属于超硬材料领域，特别涉及一种金刚石复合片钎焊焊料及其焊接工艺。
背景技术
金刚石复合片由聚晶金刚石(PCD)层和硬质合金层组成。PCD层具有金刚石的高硬度和耐磨性，硬质合金层则具有良好的强度和刚度，二者的结合使PCD复合片具有优异的切削性能。PCD刀具是用合适的钎料将切割后的PCD复合片焊接在刀具基体上，然后再通过刃磨而制成的切削工具。随着PCD切削刀具制造技术水平的不断提高，PCD切削刀具的使用范围也越来越广，其应用范围己扩展到航空、航天、电子、石材等多个领域。
高频感应钎焊是目前常用的PCD复合片焊接工艺，但是由于PCD复合片的焊接工艺性差，在实际生产中经常出现刀具的脱焊现象。寻找合适的钎料，提高刀具的钎焊性能成为PCD刀具发展的当务之急。
发明内容
本发明为一种金刚石复合片钎焊焊料及其焊接工艺，本发明的钎料钎剂对基体钢的润湿性好，焊料均匀填充于刀具焊缝处，钢基体与复合片结合力强。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种金刚石复合片钎焊焊料，其由以下重量百分比的组分组成：Ag：55％，Cu：15％，Zn：20％，Ni+Co：4％，Mn：6％，各钎料的粒度200目。
本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种金刚石复合片钎焊焊料的焊接工艺，其包含以下步骤：1)复合片和基体处理：将金刚石复合片需要钎焊的硬质合金面进行喷砂或磨抛处理，除去氧化层并清洗干净，将钢基体进行超声波清洗表面油污；
2)钎焊料配料：按比例在Ag-Cu-Zn钎料中加入Ni、Co、Mn，球磨1-3小时；
3)钎剂配料：按比例配置钎剂，将其在研钵中混合均匀；
4)涂覆：将钎焊料加入钎剂调成粘稠状，均匀涂覆在钢基体表面；
5)高频钎焊：将涂覆钎料的钢基体放入高频感应焊机进行加热，加热至钎焊温度时用铜加压棒加压，以排除焊缝中的熔渣；
6)冷却：钎焊后的基体插入石膏粉中，使基体缓慢冷却，防止裂纹产生。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的金刚石复合片钎焊焊料的焊接工艺，其中所述的钎剂成分为氟化钾：42％，氟硼酸钾：23％，硼酐：35％。
前述的金刚石复合片钎焊焊料的焊接工艺，所述钢基体为45#钢。
前述的金刚石复合片钎焊焊料的焊接工艺，所述的钎焊的焊接温度为650-680℃，保温时间15-20秒。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的金刚石复合片钎焊焊料及其焊接工艺其具体实施方式、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
本发明金刚石复合片钎焊焊料有以下重量百分比的组分组成：Ag：55％，Cu：15％，Zn：20％，Ni+Co：4％，Mn：6％，各钎料的粒度200目
本发明一实施例中金刚石复合片钎焊焊料的焊接工艺包含以下步骤:
1.复合片和基体处理：将金刚石复合片需要钎焊的硬质合金面进行喷砂或磨抛处理，除去氧化层并清洗干净；钢基体进行超声波清洗表面油污。
2.钎焊料配料：按比例在Ag-Cu-Zn钎料中加入Ni、Co、Mn，在行星式球磨机进行球磨，聚氨酯球磨罐，玛瑙磨球，球磨1小时。
3.钎剂配料：按比例配置钎剂，在玛瑙研钵中混合均匀。
4.涂覆：粉状钎焊料加入钎剂调成粘稠状，均匀涂覆在45#钢表面。
5.高频钎焊：涂覆钎料的钢基体放入高频感应焊机进行加热，加热至钎焊温度时用铜加压棒加压，以排除焊缝中的熔渣，钎焊温度为650℃，保温10S。
6.冷却：钎焊后的刀具插入石膏粉中，使刀具缓慢冷却，防止裂纹产生。
本发明另一实施例中金刚石复合片钎焊焊料的焊接工艺包含以下步骤:
1.复合片和基体处理：将金刚石复合片需要钎焊的硬质合金面进行喷砂或磨抛处理，除去氧化层并清洗干净；钢基体进行超声波清洗表面油污。
2.钎焊料配料：按比例在Ag-Cu-Zn钎料中加入Ni、Co、Mn，在行星式球磨机进行球磨，聚氨酯球磨罐，玛瑙磨球，球磨2小时。
3.钎剂配料：按比例配置钎剂，在玛瑙研钵中混合均匀。
4.涂覆：粉状钎焊料加入钎剂调成粘稠状，均匀涂覆在45#钢表面。
5.高频钎焊：涂覆钎料的钢基体放入高频感应焊机进行加热，加热至钎焊温度时用铜加压棒加压，以排除焊缝中的熔渣，钎焊温度为670℃，保温15S。
6.冷却：钎焊后的刀具插入石膏粉中，使刀具缓慢冷却，防止裂纹产生。
本发明再一实施例中金刚石复合片钎焊焊料的焊接工艺包含以下步骤:
1.复合片和基体处理：将金刚石复合片需要钎焊的硬质合金面进行喷砂或磨抛处理，除去氧化层并清洗干净；钢基体进行超声波清洗表面油污。
2.钎焊料配料：按比例在Ag-Cu-Zn钎料中加入Ni、Co、Mn，在行星式球磨机进行球磨，聚氨酯球磨罐，玛瑙磨球，球磨3小时。
3.钎剂配料：按比例配置钎剂，在玛瑙研钵中混合均匀。
4.涂覆：粉状钎焊料加入钎剂调成粘稠状，均匀涂覆在45#钢表面。
5.高频钎焊：涂覆钎料的钢基体放入高频感应焊机进行加热，加热至钎焊温度时用铜加压棒加压，以排除焊缝中的熔渣，钎焊温度为680℃，保温20S。
6.冷却：钎焊后的刀具插入石膏粉中，使刀具缓慢冷却，防止裂纹产生。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种金刚石复合片钎焊焊料，其特征在于，其由以下重量百分比的组分组成：Ag：55％，Cu：15％，Zn：20％，Ni+Co：4％，Mn：6％，各钎料的粒度200目。
2.一种权利要求1所述的金刚石复合片钎焊焊料的焊接工艺，其特征在于，其包含以下步骤：
1)复合片和基体处理：将金刚石复合片需要钎焊的硬质合金面进行喷砂或磨抛处理，除去氧化层并清洗干净，将钢基体进行超声波清洗表面油污；
2)钎焊料配料：按比例在Ag-Cu-Zn钎料中加入Ni、Co、Mn，球磨1-3小时；
3)钎剂配料：按比例配置钎剂，将其在研钵中混合均匀；
4)涂覆：将钎焊料加入钎剂调成粘稠状，均匀涂覆在钢基体表面；
5)高频钎焊：将涂覆钎料的钢基体放入高频感应焊机进行加热，加热至钎焊温度时用铜加压棒加压，以排除焊缝中的熔渣；
6)冷却：钎焊后的基体插入石膏粉中，使基体缓慢冷却，防止裂纹产生。
3.根据权利要求2所述的金刚石复合片钎焊焊料的焊接工艺，其特征在于，其中所述的钎剂成分为氟化钾：42％，氟硼酸钾：23％，硼酐：35％。
4.根据权利要求2所述的金刚石复合片钎焊焊料的焊接工艺，其特征在于，所述钢基体为45#钢。
5.根据权利要求2所述的金刚石复合片钎焊焊料的焊接工艺，其特征在于，所述的钎焊的焊接温度为650-680℃，保温时间15-20秒。
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