CN112589203A - 一种双金属带锯条的制备工艺 - Google Patents

一种双金属带锯条的制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双金属带锯条的制备工艺，包括：将高速钢齿材加工成柱状颗粒，经热处理后，再将柱状颗粒表面阳离子化，使柱状颗粒表面形成一层带有正电荷的薄膜；将弹簧钢背材加工成钢带，经热处理后，再经复合电镀法在钢带正反面朝向齿材的一侧均沉积一层镍钴合金的同时，将表面阳离子化的柱状颗粒固结在镍钴合金层上；对柱状颗粒进行磨削加工，以形成齿形刃口。该工艺可显著提高齿材的利用率，以及提高带锯的成型效率。

Description

一种双金属带锯条的制备工艺
技术领域
本发明涉及带锯制备技术领域，特别涉及一种双金属带锯条的制备工艺。
背景技术
作为金属切断的主要方式，带锯尤其是双金属带锯切割已广泛应用于金属加工的各行各业。传统的双金属带锯条制造方法有两种：一种是通过电子束焊或激光焊等方式将高速钢丝与弹簧钢带焊接形成双金属复合钢带，再对复合钢带进行退火热处理，随后选用特定的铣刀和/或磨削工具，将高速钢丝前端加工成所需齿尖形状。另一种是先在弹簧钢带一侧加工出齿托，再将硬质合金颗粒逐个镶焊在弹簧钢带的齿托上，通过切割、铣削等方式在弹簧钢上进行齿形加工。第一种方法齿材浪费较大，且高速钢硬度大，机械加工困难。第二种方法加工效率低，且齿材和背材焊接要求高，难以大规模推广。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种提高材料利用率和提高加工效率的双金属带锯条的制备工艺。
本发明提供一种双金属带锯条的制备工艺，包括：
将高速钢齿材加工成柱状颗粒，经热处理后，再将柱状颗粒表面阳离子化，使柱状颗粒表面形成一层带有正电荷的薄膜；
将弹簧钢背材加工成钢带，经热处理后，再经复合电镀法在钢带正反面朝向齿材的一侧均沉积一层镍钴合金的同时，将表面阳离子化的柱状颗粒固结在镍钴合金层上；
对柱状颗粒进行磨削加工，以形成齿形刃口。
优选地，所述柱状颗粒的热处理工艺为：将柱状颗粒加热至1000-1200℃，保温10-20min，冷却后再在500-600℃保温2-3h。
优选地，所述钢带的热处理工艺为：将钢带加热至800-1000℃，保温20-30min，水冷至室温，再加热至300-500℃，保温1-2h。
优选地，柱状颗粒热处理后，还包括：将热处理后的柱状颗粒先碱洗，水洗，再酸洗，水洗。
优选地，钢带热处理后，还包括：将热处理后的钢带先碱洗，水洗，再酸洗，水洗。
优选地，柱状颗粒表面阳离子化的过程为：
将阳离子表面活性剂溶液和柱状颗粒置于电泳槽中，施加0.1-0.2V的正电位，阳离子表面活性剂的阳离子在电泳的作用下，在柱状颗粒表面形成一层带有正电荷的薄膜。
优选地，所述复合电镀法的工艺参数为：以瓦特型电镀液为电解液，主盐为氨基磺酸镍，阳极为镍钴合金棒，钢带为阴极，电流密度为0.8A/dm2-1.0A/dm2，电镀温度为40-50℃。
本发明提供的双金属带锯条的制备工艺，通过将高速钢加工成柱状颗粒，与背材复合后，只需进行磨削工艺，即可成型齿形刃口，与传统的高速钢带锯条成型工艺相比，可大大降低齿材的损耗。齿材和背材的复合采用复合电镀法固结，可大大提高二者的复合效率。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明实施例提供一种双金属带锯条的制备工艺，包括：
S110、将高速钢齿材加工成柱状颗粒。
本发明实施例中，齿部材料依次通过线切割、压力冲剪、磨床加工成型柱状颗粒。
与传统的齿材背材焊接后再对齿材进行锯齿加工的方法相比，先将齿材加工成柱状颗粒，后续只需磨削加工，即可成型锯齿，大大提高了齿材的利用率。
S120、将柱状颗粒进行热处理。
本发明实施例中，柱状颗粒的热处理工艺为：将柱状颗粒加热至1000-1200℃，保温10-20min，冷却后再在500-600℃保温2-3h。
进一步地，对热处理后的柱状颗粒进行表面处理，具体过程为：将热处理后的柱状颗粒置于碱性溶液中去除表面油脂后，用清水洗涤；然后置于体积比为3:1的浓盐酸与浓硝酸中，去除柱状颗粒表面的金属氧化物后，用清水洗涤。
S130、将柱状颗粒表面阳离子化，使柱状颗粒表面形成一层带有正电荷的薄膜。
进一步地，柱状颗粒表面阳离子化的过程为：
将阳离子表面活性剂溶液和柱状颗粒置于电泳槽中，施加0.1-0.2V的正电位，阳离子表面活性剂的阳离子在电泳的作用下，在柱状颗粒表面形成一层带有正电荷的薄膜。
S140、将弹簧钢背材加工成钢带。
本发明实施例中，采用成型铣刀铣削或成型磨床磨削或激光切割或线切割成型钢带。
S150、将钢带进行热处理。
本发明实施例中，所述钢带的热处理工艺为：将钢带加热至800-1000℃，保温20-30min，水冷至室温，再加热至300-500℃，保温1-2h。
背材热处理后，强度能提高20％，疲劳性能能提升15-20％。
进一步地，对热处理后的钢带进行表面处理，具体过程为：将热处理后的钢带置于碱性溶液中去除表面油脂后，用清水洗涤；然后置于体积比为3:1的浓盐酸与浓硝酸中，去除柱状颗粒表面的金属氧化物后，用清水洗涤。
S160、将柱状颗粒和钢带复合。
本发明实施例中，柱状颗粒和钢带复合的具体过程为：
经复合电镀法在钢带正反面朝向齿材的一侧均沉积一层镍钴合金的同时，将表面阳离子化的柱状颗粒固结在镍钴合金层上。
进一步地，复合电镀法的工艺参数为：以瓦特型电镀液为电解液，主盐为氨基磺酸镍，阳极为镍钴合金棒，钢带为阴极，电流密度为0.8A/dm2-1.0A/dm2，电镀温度为40-50℃。
由上可知，本发明提供的双金属带锯条的制备工艺，通过将高速钢加工成柱状颗粒，与背材复合后，只需进行磨削工艺，即可成型齿形刃口，与传统的高速钢带锯条成型工艺相比，可大大降低齿材的损耗。齿材和背材分别热处理，可充分发挥齿、背材性能。齿材和背材的复合采用复合电镀法固结，可大大提高二者的复合效率。
实施例1
一种本实施例的双金属带锯条的制备工艺，包括以下步骤：
S110、将高速钢齿材依次通过线切割、压力冲剪、磨床加工成型柱状颗粒。
S120、将柱状颗粒进行如下热处理：将柱状颗粒加热至1200℃，保温10min，冷却后再在500℃保温3h。再将热处理后的柱状颗粒置于碱性溶液中去除表面油脂后，用清水洗涤；然后置于体积比为3:1的浓盐酸与浓硝酸中，去除柱状颗粒表面的金属氧化物后，用清水洗涤。
S130、将阳离子表面活性剂溶液和柱状颗粒置于电泳槽中，施加0.1V的正电位，阳离子表面活性剂的阳离子在电泳的作用下，在柱状颗粒表面形成一层带有正电荷的薄膜。
S140、采用成型铣刀将弹簧钢背材铣削加工成钢带。
S150、将钢带加热至800℃，保温30min，水冷至室温，再加热至600℃，保温2h，炉冷至室温。再将热处理后的钢带置于碱性溶液中去除表面油脂后，用清水洗涤；然后置于体积比为3:1的浓盐酸与浓硝酸中，去除柱状颗粒表面的金属氧化物后，用清水洗涤。
S160、经复合电镀法在钢带正反面朝向齿材的一侧均沉积一层镍钴合金的同时，将表面阳离子化的柱状颗粒固结在镍钴合金层上。
复合电镀法的工艺参数为：以瓦特型电镀液为电解液，主盐为氨基磺酸镍，阳极为镍钴合金棒，钢带为阴极，电流密度为1.0A/dm2，电镀温度为40℃。
实施例2
一种本实施例的双金属带锯条的制备工艺，包括以下步骤：
S110、将高速钢齿材依次通过线切割、压力冲剪、磨床加工成型柱状颗粒。
S120、将柱状颗粒进行如下热处理：将柱状颗粒加热至1000℃，保温20min，冷却后再在600℃保温2h。再将热处理后的柱状颗粒置于碱性溶液中去除表面油脂后，用清水洗涤；然后置于体积比为3:1的浓盐酸与浓硝酸中，去除柱状颗粒表面的金属氧化物后，用清水洗涤。
S130、将阳离子表面活性剂溶液和柱状颗粒置于电泳槽中，施加0.1V的正电位，阳离子表面活性剂的阳离子在电泳的作用下，在柱状颗粒表面形成一层带有正电荷的薄膜。
S140、采用成型铣刀将弹簧钢背材铣削加工成钢带。
S150、将钢带加热至1000℃，保温20min，水冷至室温，再加热至500℃，保温1h，炉冷至室温。再将热处理后的钢带置于碱性溶液中去除表面油脂后，用清水洗涤；然后置于体积比为3:1的浓盐酸与浓硝酸中，去除柱状颗粒表面的金属氧化物后，用清水洗涤。
S160、经复合电镀法在钢带正反面朝向齿材的一侧均沉积一层镍钴合金的同时，将表面阳离子化的柱状颗粒固结在镍钴合金层上。
复合电镀法的工艺参数为：以瓦特型电镀液为电解液，主盐为氨基磺酸镍，阳极为镍钴合金棒，钢带为阴极，电流密度为1.0A/dm2，电镀温度为40℃。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种双金属带锯条的制备工艺，其特征在于，包括：
将高速钢齿材加工成柱状颗粒，经热处理后，再将柱状颗粒表面阳离子化，使柱状颗粒表面形成一层带有正电荷的薄膜；
将弹簧钢背材加工成钢带，经热处理后，再经复合电镀法在钢带正反面朝向齿材的一侧均沉积一层镍钴合金的同时，将表面阳离子化的柱状颗粒固结在镍钴合金层上；
对柱状颗粒进行磨削加工，以形成齿形刃口。
2.根据权利要求1所述的双金属带锯条的制备工艺，其特征在于，所述柱状颗粒的热处理工艺为：将柱状颗粒加热至1000-1200℃，保温10-20min，冷却后再在500-600℃保温2-3h。
3.根据权利要求1所述的双金属带锯条的制备工艺，其特征在于，所述钢带的热处理工艺为：将钢带加热至800-1000℃，保温20-30min，水冷至室温，再加热至300-500℃，保温1-2h。
4.根据权利要求1所述的双金属带锯条的制备工艺，其特征在于，柱状颗粒热处理后，还包括：将热处理后的柱状颗粒先碱洗，水洗，再酸洗，水洗。
5.根据权利要求1所述的双金属带锯条的制备工艺，其特征在于，钢带热处理后，还包括：将热处理后的钢带先碱洗，水洗，再酸洗，水洗。
6.根据权利要求1-5任一项所述的双金属带锯条的制备工艺，其特征在于，柱状颗粒表面阳离子化的过程为：
将阳离子表面活性剂溶液和柱状颗粒置于电泳槽中，施加0.1-0.2V的正电位，阳离子表面活性剂的阳离子在电泳的作用下，在柱状颗粒表面形成一层带有正电荷的薄膜。
7.根据权利要求6所述的双金属带锯条的制备工艺，其特征在于，所述复合电镀法的工艺参数为：以瓦特型电镀液为电解液，主盐为氨基磺酸镍，阳极为镍钴合金棒，钢带为阴极，电流密度为0.8A/dm2-1.0A/dm2，电镀温度为40-50℃。
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