CN108858804B - 开槽用金刚石薄锯片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种开槽用金刚石薄锯片，属于金刚石切削刀具的技术领域。本发明的开槽用金刚石薄锯片由圆盘形钢基体和焊接在其外边缘上的多个金刚石刀头组成。所述金刚石刀头由金属胎体和金刚石颗粒通过热压烧结而成，金属胎体由24～36wt％的Cu、24～35wt％的Fe、3～11wt％的Ni、3～12wt％的Co、2～10wt％的Sn，0.3～1.3wt％的液体石蜡，和20～32wt％的FeNi合金组成，并且热压烧结的温度为750～830℃，压力为200～350kg/cm2。本发明的开槽用金刚石薄锯片适用于水泥、混凝土、砖块墙体等各种位置的开槽布线、布管以及开槽疏导水路的作业提高了切割速度和切割稳定性。

Description

开槽用金刚石薄锯片
技术领域
本发明涉及金刚石切削刀具的技术领域，尤其涉及一种用于工程建设用的开槽用金刚石薄锯片。
背景技术
金刚石开槽片是一种“加厚版”的金刚石切割工具，广泛应用于市政建设、道路改造、机场跑道建设、混凝土路面等建筑施工，特别是适合于开槽切割沥青缝和硬砖墙面等专业切割作业。现有技术中的金刚石开槽片，功能比较单一，为了提高开槽速度和效率，中国实用新型专利CN201644936U公开了一种开槽锯片，包括呈圆盘形的锯片本体，锯片本体中心设有安装孔，锯片本体外缘设有若干等分切刃，相邻切刃之间经径向槽隔开，相邻切刃在锯片本体的厚度方向上错位设置，然而这种在厚度方向上错位设置的切刃增加了切割阻力，导致切割操作时产生大量的热量，不仅导致切割效率较低，同时由于集中的热量的难以及时散出，同时也导致切割稳定性较差，而且这种锯片的焊接工艺非常复杂和困难，难以推广使用。随着国内市场的人工成本的大幅提高，高效作业的利器工具成了研发的必然趋势。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种开槽用金刚石薄锯片。
为了实现上述目的，本发明的第一方面采用了以下技术方案：
一种开槽用金刚石薄锯片，其由圆盘形钢基体和焊接在圆盘形钢基体的外边缘上的多个金刚石刀头组成。
其中，金刚石刀头由金属胎体和金刚石颗粒通过热压烧结而成，金刚石颗粒的含量为金属胎体重量的0.8～2.7wt％；热压烧结的温度为750～830℃，压力为200～350kg/cm2。
其中，所述金属胎体由24～36wt％的Cu、24～35wt％的Fe、3～11wt％的Ni、3～12wt％的Co、2～10wt％的Sn，0.3～1.3wt％的液体石蜡，和20～32wt％的FeNi合金组成。
作为优选地，所述金属胎体由27～31wt％的Cu、28～32wt％的Fe、4～8wt％的Ni、4～11wt％的Co、3～9wt％的Sn，0.5～1.1wt％的液体石蜡，和22～28wt％的FeNi合金组成。
其中，所述FeNi合金为共沉淀-热分解FeNi合金粉，并且所述FeNi合金粉中Fe的含量为40～60wt％，Ni的含量为40～60wt％。
其中，所述圆盘形钢基体的直径为105～115mm，所述金刚石刀头的个数为8～9个。
其中，所述圆盘形钢基体的厚度为0.8～1.0mm；所述金刚石刀头的厚度为1.0～1.2mm，高度为10mm。
本发明的第二方面还涉及一种组合式开槽锯片，其包括铝合金法兰，铝合金法兰的两侧均设置有一个上述开槽用金刚石薄锯片。并且进一步地，所述铝合金法兰两侧设置的金刚石薄锯片的金刚石刀头相互错开。
与最接近的现有技术相比，本发明的开槽用金刚石薄锯片具有以下有益效果：
本发明的开槽用金刚石薄锯片适用于水泥、混凝土、砖块墙体等各种位置的开槽布线、布管以及开槽疏导水路的作业提高了切割速度和切割稳定性。将两片开槽用金刚石薄锯片通过金属法兰组装使用能够显著降低功耗、减少切割热量并且增强散热效果，显著的提高了在高速切割状态下的切割稳定性。
附图说明
图1为本发明的开槽用金刚石薄锯片的平面结构示意图。
图2为本发明的组合式开槽锯片中的铝合金法兰的平面示意图。
图3为本发明的组合式开槽锯片中的铝合金法兰的截面示意图。
图4为本发明的组合式开槽锯片的截面结构示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的开槽用金刚石薄锯片做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示，本发明的开槽用金刚石薄锯片20由圆盘形钢基体21和焊接在圆盘形钢基体21的外边缘上的多个金刚石刀头22组成，相邻的金刚石刀头22之间设置有延伸至圆盘形钢基体21的排屑槽23，圆盘形钢基体21的中心位置设置有中心安装孔24，圆盘形钢基体21的外围设置有安装孔25。在本发明中，金刚石刀头由金属胎体和金刚石颗粒通过热压烧结而成，对于水泥、混凝土、砖块墙体等切割对象而言，金属胎体由24-36wt％的Cu、24-35wt％的Fe、3-11wt％的Ni、3-12wt％的Co、2-10wt％的Sn，0.3-1.3wt％的液体石蜡，和20-32wt％的FeNi合金组成。金刚石颗粒的含量为所述金属胎体重量的0.8-2.7wt％；热压烧结的温度为750～830℃，压力为200～350kg/cm2。在本发明中，金刚石刀头采用的金属胎体与现有技术中的金属胎体有所不同，并能产生更好的切割效果，具体来说本发明通过在Cu、Fe、Ni、Sn的合金粉末体系中加入适量的Co和FeNi合金，相比于现有技术中通常使用的FeCuSnNi预合金粉、CuSn预合金粉进一步提高了切割速度和切割稳定性。在本发明中，所述FeNi合金采用工业上常用的共沉淀-热分解FeNi合金粉，所述FeNi合金粉中Fe的含量为40～60wt％，Ni的含量为40～60wt％，在以下实施例以及对比例中采用FeNi合金粉中，Fe的含量为44wt％，Ni的含量为56wt％，并且所述FeNi合金粉的费氏粒径为8.0～9.0μm。
如图2-4所示，本发明的组合式开槽锯片，包括铝合金法兰10，铝合金法兰10的两侧各设置有一个上述开槽用金刚石薄锯片20。所述两侧设置的金刚石薄锯片的金刚石刀头22相互错开。铝合金法兰10包括圆盘形的铝合金基体11，所述铝合金基体11的中心位置设置有中心轴孔13，在中心轴孔13的外围设置有圆环形凸台12，并且铝合金基体11的外围还设置有安装孔14。圆盘形钢基体21的中心安装孔24套设在圆环形凸台12上，并通过穿过圆盘形钢基体21的安装孔25和铝合金法兰10上的铝合金基体11的安装孔14的铆钉固定。在本发明中，所述两侧设置的金刚石薄锯片的圆盘形钢基体之间的一部分通过金属法兰间隔，另一部分通过空气间隔，如此即保证了切割操作时结构的稳定性，而且显著增强了开槽锯片的散热性，能够有效保证在高速切割条件下的切割稳定性。
实施例1
准备直径为95mm、厚度为1.0mm的65Mn圆盘形钢基体。准备直径为65mm、厚度为3.2mm的铝合金法兰(其中环形圆台的高度为5.2mm)。制备的金刚石刀头的高度为10mm，厚度为1.2mm，每片圆盘形钢基体上设置9个金刚石刀头。金刚石刀头的制备方法如下：取铜粉2.8kg，铁2.8kg，镍0.8kg，钴0.7kg，锡0.8kg，铁镍合金2.05kg，放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.05kg，金刚石0.24kg，继续混料4小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，热压烧结温度为780℃，压力为250kg/cm2，保温时间3分钟。砂轮砂带打磨刀头焊接面，将刀头与银焊片一起放在按图纸要求相应的基体位置上，调整好焊接位置加热融化银焊片，使刀头和基体焊接在一起，然后以600N/mm2强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，将焊接后锯片用高温热水浸泡，清洗焊接表面焊剂，并用喷砂机去除焊接造成的基体表面氧化皮，然后用砂轮开刃机将锯片刀头表面氧化层磨掉，使金刚石刚暴露出来即可并将基体用80目砂带打磨光亮，将2片薄的锯片中间用铝法兰连接，同时用铆钉固定法兰和锯片，然后进行表面喷一层清漆，烘干，以防止表面生锈，喷漆合格后印刷包装入库。
实施例2
准备直径为95mm、厚度为1.0mm的65Mn圆盘形钢基体。准备直径为65mm、厚度为3.2mm的铝合金法兰(其中环形圆台的高度为5.2mm)。制备的金刚石刀头的高度为10mm，厚度为1.2mm，每片圆盘形钢基体上设置9个金刚石刀头。金刚石刀头的制备方法如下：取铜粉2.7kg，铁3.0kg，镍0.6kg，钴0.9kg，锡0.4kg铁镍合金2.33kg，放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.07kg，金刚石0.19kg，继续混料4小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，热压烧结温度为780℃，压力为250kg/cm2，保温时间3分钟。砂轮砂带打磨刀头焊接面，将刀头与银焊片一起放在按图纸要求相应的基体位置上，调整好焊接位置加热融化银焊片，使刀头和基体焊接在一起，然后以600N/mm2强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，将焊接后锯片用高温热水浸泡，清洗焊接表面焊剂，并用喷砂机去除焊接造成的基体表面氧化皮，然后用砂轮开刃机将锯片刀头表面氧化层磨掉，使金刚石刚暴露出来即可并将基体用80目砂带打磨光亮，将2片薄的锯片中间用铝法兰连接，同时用铆钉固定法兰和锯片，然后进行表面喷一层清漆，烘干，以防止表面生锈，喷漆合格后印刷包装入库。
实施例3
准备直径为95mm、厚度为1.0mm的65Mn圆盘形钢基体。准备直径为65mm、厚度为3.2mm的铝合金法兰(其中环形圆台的高度为5.2mm)。制备的金刚石刀头的高度为10mm，厚度为1.2mm，每片圆盘形钢基体上设置9个金刚石刀头。金刚石刀头的制备方法如下：取铜粉2.9kg，铁3.1kg，镍0.5kg，钴0.5kg，锡0.4kg，铁镍合金2.52kg，放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.08kg，金刚石0.16kg，继续混料4小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，热压烧结温度为780℃，压力为250kg/cm2，保温时间3分钟。砂轮砂带打磨刀头焊接面，将刀头与银焊片一起放在按图纸要求相应的基体位置上，调整好焊接位置加热融化银焊片，使刀头和基体焊接在一起，然后以600N/mm2强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，将焊接后锯片用高温热水浸泡，清洗焊接表面焊剂，并用喷砂机去除焊接造成的基体表面氧化皮，然后用砂轮开刃机将锯片刀头表面氧化层磨掉，使金刚石刚暴露出来即可并将基体用80目砂带打磨光亮，将2片薄的锯片中间用铝法兰连接，同时用铆钉固定法兰和锯片，然后进行表面喷一层清漆，烘干，以防止表面生锈，喷漆合格后印刷包装入库。
对比例1
准备直径为95mm、厚度为1.0mm的65Mn圆盘形钢基体。准备直径为65mm、厚度为3.2mm的铝合金法兰(其中环形圆台的高度为5.2mm)。制备的金刚石刀头的高度为10mm，厚度为1.2mm，每片圆盘形钢基体上设置9个金刚石刀头。金刚石刀头的制备方法如下：取铜粉2.8kg，铁3.6kg，镍2.05kg，钴0.7kg，锡0.8kg，放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.05kg，金刚石0.24kg，继续混料4小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，热压烧结温度为780℃，压力为250kg/cm2，保温时间3分钟。砂轮砂带打磨刀头焊接面，将刀头与银焊片一起放在按图纸要求相应的基体位置上，调整好焊接位置加热融化银焊片，使刀头和基体焊接在一起，然后以600N/mm2强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，将焊接后锯片用高温热水浸泡，清洗焊接表面焊剂，并用喷砂机去除焊接造成的基体表面氧化皮，然后用砂轮开刃机将锯片刀头表面氧化层磨掉，使金刚石刚暴露出来即可并将基体用80目砂带打磨光亮，将2片薄的锯片中间用铝法兰连接，同时用铆钉固定法兰和锯片，然后进行表面喷一层清漆，烘干，以防止表面生锈，喷漆合格后印刷包装入库。
对比例2
准备直径为95mm、厚度为1.0mm的65Mn圆盘形钢基体。准备直径为65mm、厚度为3.2mm的铝合金法兰(其中环形圆台的高度为5.2mm)。制备的金刚石刀头的高度为10mm，厚度为1.2mm，每片圆盘形钢基体上设置9个金刚石刀头。金刚石刀头的制备方法如下：取铜粉2.7kg，铁3.0kg，镍0.6kg，钴0.9kg，锡0.4kg，Fe44Cu36Sn8Ni12预合金粉2.33kg，放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.07kg，金刚石0.19kg，继续混料4小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，热压烧结温度为780℃，压力为250kg/cm2，保温时间3分钟。砂轮砂带打磨刀头焊接面，将刀头与银焊片一起放在按图纸要求相应的基体位置上，调整好焊接位置加热融化银焊片，使刀头和基体焊接在一起，然后以600N/mm2强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，将焊接后锯片用高温热水浸泡，清洗焊接表面焊剂，并用喷砂机去除焊接造成的基体表面氧化皮，然后用砂轮开刃机将锯片刀头表面氧化层磨掉，使金刚石刚暴露出来即可并将基体用80目砂带打磨光亮，将2片薄的锯片中间用铝法兰连接，同时用铆钉固定法兰和锯片，然后进行表面喷一层清漆，烘干，以防止表面生锈，喷漆合格后印刷包装入库。
对比例3
准备直径为95mm、厚度为1.0mm的65Mn圆盘形钢基体。准备直径为65mm、厚度为3.2mm的铝合金法兰(其中环形圆台的高度为5.2mm)。制备的金刚石刀头的高度为10mm，厚度为1.2mm，每片圆盘形钢基体上设置9个金刚石刀头。金刚石刀头的制备方法如下：取铜粉2.9kg，铁3.1kg，镍0.5kg，钴0.5kg，锡0.4kg，CuSn15预合金粉2.52kg，放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.08kg，金刚石0.16kg，继续混料4小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，热压烧结温度为780℃，压力为250kg/cm2，保温时间3分钟。砂轮砂带打磨刀头焊接面，将刀头与银焊片一起放在按图纸要求相应的基体位置上，调整好焊接位置加热融化银焊片，使刀头和基体焊接在一起，然后以600N/mm2强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，将焊接后锯片用高温热水浸泡，清洗焊接表面焊剂，并用喷砂机去除焊接造成的基体表面氧化皮，然后用砂轮开刃机将锯片刀头表面氧化层磨掉，使金刚石刚暴露出来即可并将基体用80目砂带打磨光亮，将2片薄的锯片中间用铝法兰连接，同时用铆钉固定法兰和锯片，然后表面喷一层清漆，烘干，喷漆合格后印刷包装入库。
采用实施例1～3以及对比例1～3制备的开槽锯片进行切割实验，采用切割机(功率为5.0kW)对水泥路面(耐压强度为360kgf/cm2)进行切割(切深为5cm)，进行切割长度为200m的切割实验，切割实验结果如表1所示。
表1
Figure GDA0002681892140000061
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种开槽用金刚石薄锯片，其特征在于：所述金刚石薄锯片由圆盘形钢基体和焊接在所述圆盘形钢基体的外边缘上的多个金刚石刀头组成；所述金刚石刀头由金属胎体和金刚石颗粒通过热压烧结而成，金刚石颗粒的含量为金属胎体重量的0.8～2.7wt％；热压烧结的温度为750～830℃，压力为200～350kg/cm2；所述金属胎体由24～36wt％的Cu、24～35wt％的Fe、3～11wt％的Ni、3～12wt％的Co、2～10wt％的Sn，0.3～1.3wt％的液体石蜡，和20～32wt％的FeNi合金组成；所述FeNi合金为共沉淀-热分解FeNi合金粉，并且所述FeNi合金粉中Fe的含量为40～60wt％，Ni的含量为40～60wt％。
2.根据权利要求1所述的开槽用金刚石薄锯片，其特征在于：所述金属胎体由27～31wt％的Cu、28～32wt％的Fe、4～8wt％的Ni、4～11wt％的Co、3～9wt％的Sn，0.5～1.1wt％的液体石蜡，和22～28wt％的FeNi合金组成。
3.根据权利要求1所述的开槽用金刚石薄锯片，其特征在于：所述圆盘形钢基体的直径为105～115mm，并且所述金刚石刀头的个数为8～9个。
4.根据权利要求1所述的开槽用金刚石薄锯片，其特征在于：所述圆盘形钢基体的厚度为0.8～1.0mm。
5.根据权利要求1所述的开槽用金刚石薄锯片，其特征在于：所述金刚石刀头的厚度为1.0～1.2mm，高度为10mm。
6.一种开槽用金刚石薄锯片，其特征在于：包括铝合金法兰，所述铝合金法兰的两侧均设置有一个如权利要求1-5任一项所述的开槽用金刚石薄锯片，并且所述铝合金法兰两侧设置的金刚石薄锯片的金刚石刀头相互错开；所述铝合金法兰包括圆盘形的铝合金基体，所述铝合金基体的中心位置设置有中心轴孔，在所述中心轴孔的外围设置有圆环形凸台，并且所述铝合金基体的外围还设置有安装孔；所述圆盘形钢基体的中心位置设置有中心安装孔，所述圆盘形钢基体的外围设置有安装孔；所述圆盘形钢基体的中心安装孔套设在所述圆环形凸台上，并通过穿过所述圆盘形钢基体的安装孔以及铝合金法兰上的铝合金基体的安装孔的铆钉固定铝合金法兰。
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