真空钎焊金刚石配混料及制造工具多层钎焊的方法技术

本发明专利技术属于真空钎焊金刚石工具制造范畴，主要涉及一种真空钎焊金刚石配混磨料及其在制造多层金刚石真空钎焊工具中的应用。所述配混磨料由Cu‑Sn‑Cr‑Ti‑Fe‑Ni混合金属粉、骨架材料、金刚石混合制成。采用本发明专利技术方法获得的多层金刚石真空钎焊工具，具有对金刚石高真空高温钎焊损伤小、把持力较高和对钢基体有牢固的金属焊结性，使多层金刚石真空钎焊工具的工作强度和寿命大幅提高，锋利度大幅提升，同时制造简便，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
真空钎焊金刚石配混料及制造工具多层钎焊的方法
本专利技术涉及真空钎焊金刚石工具制造领域，具体涉及真空钎焊金刚石配混料及制造工具多层钎焊的方法。
技术介绍
金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质，金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石，也是贵重宝石，金刚石的高硬度和优良物理机械性能使得金刚石工具也成为加工各种坚硬材料不可缺少的有效工具。但是，真空钎焊金刚石工具多数是单层金刚石钎焊在一定规格形态的钢基体上形成的一种应用工具，属工业牙齿，比电镀工艺制造的金刚石工具，使用寿命较为高，磨屑锋利，比较传统的热压或冷压烧结金刚石工具来说，在钢混建筑和对公路切割钻进、矿山环保型开采、地质岩层钻进等应用领域，使用寿命就相对较低，不耐用，磨损速度虽然较快，工具更换仍是频繁，成本过高。而传统热压或冷压烧结金刚石工具，其刀齿中金刚石密度过高，刀齿中的金刚石于金属胎体的冶金结合很不稳定和完善，基本是镶嵌结合，是工艺自身的必然缺陷，是靠很厚的工作层和大量的金刚石层层脱落层层接替来完成作业任务的，这样材料浪费很大，金刚石出露不高就会脱落，锋利度又不高，使用综合效率仍然较低。因此，生产一种打破传统真空钎焊金刚石工具以单层为主可以替代部分电镀工艺金刚石工具，应用锋利而耐用度不及热压烧结金刚石工具的现状，并解决目前传统热压或冷压烧结金刚石工具材料浪费大，对金刚石粘接不牢出露不高，易脱落，锋利度不高，使用综合效率仍然较低等问题的真空钎焊金刚石配混料及制造工具多层钎焊的方法，具有广泛的市场需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种的打破传统真空钎焊金刚石工具以单层为主可以替代部分电镀工艺金刚石工具，应用锋利而耐用度不及热压烧结金刚石工具的现状，并解决目前传统热压或冷压烧结金刚石工具材料浪费大，对金刚石粘接不牢出露不高，易脱落，锋利度不高，使用综合效率仍然较低等问题的真空钎焊金刚石配混料及制造工具多层钎焊的方法，用于克服现有技术中的不足。本专利技术采用的技术方案为：真空钎焊金刚石配混料及制造工具多层钎焊的方法，包括制作金刚石研磨层，所述的金刚石研磨层包括混配磨料由Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni混合金属粉、骨架材料、金刚石混合制成，所述的Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni混合金属粉、骨架材料、金刚石三者的质量百分比例依次为：Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni混合金属粉为60-80%、骨架材料为10-25%、金刚石为10-25%，所述的Cu-Sn-Cr-Ti-Ni-Fe混合金属粉的质量百分比例依次为Cu占50-65%、Sn占10-15%、Cr占5-15%、Ti占5-15%、Ni占0.5-1.5%、Fe占5-10%，所述的骨架材料为YG8、WC或Cr3C2，所述金刚石为人造金刚石，粒度为60/70目-25/30目。所述的金刚石研磨层采用钢质材料制品按常用金刚石制品规格设计制作出绳锯串珠、锯片、钢混工程钻头的基体部件，并在基体部件上开设洁净环型槽或直槽，在洁净环型槽或直槽内外填充、涂敷一种真空钎焊金刚石配混磨料，进行真空钎焊后成为磨削工作层，所制取的工具即为多层金刚石真空钎焊工具，洁净环型槽或直槽的深浅决定多层金刚石真空钎焊工具中磨削工作层厚度，洁净环型槽或直槽的槽口深浅为1—6mm，洁净环型槽或直槽的槽口宽度为0.2—1mm。所述的真空钎焊金刚石混配磨料利用高分子有机胶粘剂混合均匀成膏状结构，并在所指的多层金刚石钎焊工具基础部件上的洁净环型槽或直槽内外填充、涂敷，将混合好的真空钎焊金刚石混配磨料在真空炉中进行钎焊烧结，冷却后取出即可。所述的在真空炉中进行钎焊烧结时，真空炉中的真空度不低于1×10-2Pa，真空炉中的钎焊温度为980-1050℃，真空炉中的保温时间5-10min，将烧结好的金刚石混配磨料从真空炉中取出，冷却至200℃以下即可把产品取出。所述的高分子有机胶粘剂的配置方法：1）、采用1-20份缩丁醛；2）、采用2000-5000份无水乙醇；3）、将1-20份缩丁醛与2000-5000份无水乙醇混合；4）、将1-20份缩丁醛与2000-5000份无水乙醇混合物加热40度-60度，搅拌，待缩丁醛完全溶解到所需粘度后即可。所述的涂敷在洁净环型槽或直槽外侧表面的真空钎焊金刚石配混磨料的厚度为255--750μm。本专利技术有益效果是：人造金刚石的高硬度、高热稳定性以及其他优良的物理性能常用于加工各种硬脆材料，随着金刚石成本的下降及其真空焊接技术的逐步成熟，用于制造多层金刚石真空钎焊工具能有效提高耐磨性、锋利度。Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni混合金属粉做为真空钎焊钎料具有对金刚石润湿性良好、对金刚石热应力损伤极小、对钢基体材料焊接强度高等特点，是目前多层钎焊金刚石工具应用较理想的钎料，由于其仍为铜基钎料所以具有良好的韧性。另外，由于金刚石的硬度非常高，而铜基钎料的相对耐磨性较低，为进一步提高多层钎料的耐磨性，涂层适当添加骨架相，以利于提高硬度和钎料耐磨度；采用一种真空钎焊金刚石配混磨料在制作绳锯串珠、锯片、钢混工程钻头中的应用，制造出真空钎焊多层金刚石工具，真空炉的真空度高于1×10-2Pa，有利于将有机胶缩丁醛的分解挥发和有氧化材料的充分还原，同时减少金刚石高温下石墨化。在高真空高温中通过Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni与金刚石表层碳原子反应形成碳化物Cr7C3、TiC、Ni-Cr合金、Fe-Ti以及Fe-Cr合金，各元素相互间产生化学冶金结合，提高了金属粉对金刚石连接强度、耐磨性。添加骨架材料更是制造多层金刚石真空钎焊工具能有效提高耐磨性是金刚石不易脱落进一步提高金刚石的出露高度提高锋利度；与现有技术对比采用本专利技术的优点在于：用钢质材料制品按常用规格设计制作出绳锯串珠、锯片、工程钻头的整体性钢基体上开设环行槽或直槽，在环行槽或直槽内外填充、涂敷配混磨料，在制作绳锯串珠、锯片、工程钻头中的进行真空钎焊后成为磨削工作层，更有利于大幅提高工具寿命、有效提高耐磨性、锋利度。具体实施方式真空钎焊金刚石配混料及制造工具多层钎焊的方法，包括制作金刚石研磨层，所述的金刚石研磨层包括混配磨料由Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni混合金属粉、骨架材料、金刚石混合制成，所述的Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni混合金属粉、骨架材料、金刚石三者的质量百分比例依次为：Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni混合金属粉为60-80%、骨架材料为10-25%、金刚石为10-25%，所述的Cu-Sn-Cr-Ti-Ni-Fe混合金属粉的质量百分比例依次为Cu占50-65%、Sn占10-15%、Cr占5-15%、Ti占5-15%、Ni占0.5-1.5%、Fe占5-10%，所述的骨架材料为YG8、WC或Cr3C2，所述金刚石为人造金刚石，粒度为60/70目-25/30目。所述的金刚石研磨层采用钢质材料制品按常用金刚石制品规格设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.真空钎焊金刚石配混料及制造工具多层钎焊的方法，其特征在于：包括制作金刚石研磨层，所述的金刚石研磨层包括混配磨料由Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni 混合金属粉、骨架材料、金刚石混合制成，所述的Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni 混合金属粉、骨架材料、金刚石三者的质量百分比例依次为：Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni混合金属粉为60-80%、骨架材料为10-25%、金刚石为10-25%，所述的Cu-Sn-Cr-Ti-Ni-Fe混合金属粉的质量百分比例依次为Cu占50-65%、Sn占10-15%、Cr占5-15%、Ti占5-15%、Ni占0.5-1.5%、Fe占5-10%，所述的骨架材料为YG8、WC或Cr3C2，所述金刚石为人造金刚石，粒度为60/70目-25/30目。/n

【技术特征摘要】
1.真空钎焊金刚石配混料及制造工具多层钎焊的方法，其特征在于：包括制作金刚石研磨层，所述的金刚石研磨层包括混配磨料由Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni混合金属粉、骨架材料、金刚石混合制成，所述的Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni混合金属粉、骨架材料、金刚石三者的质量百分比例依次为：Cu-Sn-Cr-Ti-Fe-Ni混合金属粉为60-80%、骨架材料为10-25%、金刚石为10-25%，所述的Cu-Sn-Cr-Ti-Ni-Fe混合金属粉的质量百分比例依次为Cu占50-65%、Sn占10-15%、Cr占5-15%、Ti占5-15%、Ni占0.5-1.5%、Fe占5-10%，所述的骨架材料为YG8、WC或Cr3C2，所述金刚石为人造金刚石，粒度为60/70目-25/30目。


2.根据权利要求1所述的真空钎焊金刚石配混料及制造工具多层钎焊的方法，其特征在于：所述的金刚石研磨层采用钢质材料制品按常用金刚石制品规格设计制作出绳锯串珠、锯片、钢混工程钻头的基体部件，并在基体部件上开设洁净环型槽或直槽，在洁净环型槽或直槽内外填充、涂敷一种真空钎焊金刚石配混磨料，进行真空钎焊后成为磨削工作层，所制取的工具即为多层金刚石真空钎焊工具，洁净环型槽或直槽的深浅决定多层金刚石真空钎焊工具中磨削工作层厚度，洁净环型槽或直槽的槽口深浅为1—6mm，洁净环型槽或直槽的槽口宽度为0.2—1mm。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员：方占江，左宏森，宋城，王秦生，李红克，杜冠龙，王红娟，宋晓娟，
申请(专利权)人：禹州七方超硬材料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41