一种整体焊接刀具的焊接工装、组合体及方法技术

本发明专利技术公开了一种整体焊接刀具的焊接工装，涉及超硬复合刀具焊接技术领域，包括底板及若干个紧固件，所述紧固件在底板上的凹槽内滑动，所述底板、紧固件由macor陶瓷制成，所述凹槽内设有若干刀具定位盲孔、定位柱，所述紧固件包括第一滑块、第二滑块，所述底板的四角处设有底板定位盲孔。本发明专利技术还提供了包含上述焊接工装的焊接组合体及使用该焊接组合体进行刀具焊接的方法。本发明专利技术通过采用超声波清洗及真空氢气纯化，有效减少了焊接面的杂质，并采用了macor陶瓷材料制作的焊接工装，能够在高温环境中对焊接体进行良好地紧固，确保焊接质量，还采用了铝箔吸附焊料熔化过程中产生的有害杂质，避免焊接面产生气孔并影响焊接强度，焊接成品率可达98％以上。焊接成品率可达98％以上。焊接成品率可达98％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种整体焊接刀具的焊接工装、组合体及方法


[0001]本专利技术涉及超硬复合刀具焊接
，具体为一种整体焊接刀具的焊接工装、组合体及方法。

技术介绍

[0002]超硬刀具分为金刚石类和CBN类两种，加工对象有所区别。CBN类的刀具因其优异的热稳定性和对铁系元素的化学惰性而受到广泛的应用。CBN刀具又分为整体刀具、复合焊接刀具、整体焊接刀具。整体焊接刀具的发展相对较晚，但是具有一定的优势，是将整体刀具分割成若干个小的刀粒，将这些小的刀粒通过各种处理手段焊接到硬质合金机体上而形成的刀具，比整体刀具的价格低廉，比复合焊接刀具的刃口多，综合性价比最高。
[0003]生产整体焊接刀具的主要问题是焊接质量难以把控，经常会出现脱焊、开口、焊接不牢、掉头的现象，从而影响整体焊接刀具的使用情况。目前大多数的厂家焊接合格率仅有70％
‑
80％，并且经常出现外观良好而在使用过程中掉头的现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：提供一种整体焊接刀具的焊接工装、组合体及方法，可减少焊接过程中脱焊、开口、焊接不牢、掉头的情况，以提高整体焊接刀具的总体合格率。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种整体焊接刀具的焊接工装，包括底板及若干个紧固件，所述底板上表面设有凹槽，所述紧固件在凹槽内滑动，所述底板、紧固件由macor陶瓷制成，所述凹槽内设有若干刀具定位盲孔、刀具定位柱，所述刀具定位柱的下端插入刀具定位盲孔，所述紧固件包括第一滑块、第二滑块，所述第一滑块、第二滑块相邻的一侧沿竖直方向设有缺口，所述底板的四角处设有底板定位盲孔。
[0007]优选的，所述紧固件与凹槽紧贴，所述凹槽的侧面与底面的夹角为钝角。
[0008]本专利技术还提供一种焊接组合体，包括上述任一的焊接工装，还包括第一金属箔、焊接体、第二金属箔，所述第一金属箔至少铺设在凹槽底部，所述焊接体包括焊接基体、刀粒，所述焊接基体的中部设有内孔，所述内孔的直径与刀具定位柱上端的直径相等，所述刀粒嵌入焊接基体，所述焊接基体由硬质合金制成，所述刀粒为CBN刀粒，所述焊接体通过刀具定位柱及紧固件固定，所述第二金属箔覆盖在焊接体上方。
[0009]本专利技术还提供一种焊接方法，使用上述的焊接组合体，包括如下步骤：
[0010]S1：将CBN整体聚晶毛坯切割为刀粒毛坯，并使用硬质合金制备焊接基体；
[0011]S2：使用角度工装对刀粒毛坯进行修整，得到刀粒，并使用喷砂机对焊接基体表面进行清理；
[0012]S3：将焊接基体和刀粒放入超声波清洗机，使用清洗剂清洗；
[0013]S4：将清洗后的焊接基体和刀粒放入真空炉，在5
×
10
‑3Pa及以下加热到不低于900℃，通氢气还原1小时，降温，取出焊接基体、刀粒并真空封装备用；
[0014]S5：准备铜粉、银粉、锡粉的金属粉末，混匀，取出混合好的粉末，加入一定比例去离子水，搅拌均匀，得到焊料，备用；
[0015]S6：将焊料涂抹在焊接面，并涂抹均匀，然后将焊接基体与刀头组合为焊接体；
[0016]S7：将第一金属箔放置在凹槽底部，然后通过刀具定位柱固定焊接体，将第一滑块、第二滑块上的缺口与焊接体对准，然后向下压紧第一滑块、第二滑块，完成焊接体的固定；
[0017]S8：按步骤S7固定所有的焊接体后，在焊接体上方放置第二金属箔；
[0018]S9：将焊接组合体放入真空焊接炉中，在5
×
10
‑3Pa及以下加热到810～860℃℃，保温20分钟，降温到100℃以下出炉，完成焊接。
[0019]优选的，步骤S1中，使用激光切割的方式将CBN整体聚晶毛坯切割为刀粒毛坯，步骤S2中，使用角度工装对刀粒毛坯进行修整，去除刀粒毛坯表面的残渣，并调整刀粒毛坯的尺寸。
[0020]优选的，步骤S3中，使用丙酮清洗25分钟以上，然后放入烘箱中在80℃下烘干。
[0021]优选的，步骤S5中，使用小型三维混料机对铜粉、银粉、锡粉混合2个小时，取出后加入去离子水并搅拌均匀，得到焊料，之后使用洁净的注射器取焊料备用。
[0022]优选的，步骤S5中，按重量计，金属粉末中包括铜粉5～7份，银粉2～4份，锡粉1～3份，去离子水占金属粉末重量的10％～20％。
[0023]优选的，步骤S8中，还包括如下步骤：将若干个焊接组合体叠加，并使用插销穿过底板定位盲孔进行固定，得到叠加后的焊接组合体。
[0024]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0025](1)将基体和刀粒经过超声波清洗后，又在真空炉中充氢气纯化，使得焊接接触面的有害成分降到最低，确保了焊接面的洁净；
[0026](2)采用macor陶瓷材料作为紧固件，目前其他厂家采用的一般是金属弹簧夹和卡扣的形式固定焊接体，遇到高温环境便失去了紧固的作用，本专利技术采用的macro陶瓷是一种由微细的云母结晶均匀地分布在玻璃相中的陶瓷材料，具有良好的韧性、可加工型、耐热性以及极低的气孔率，再加上紧固件紧固的方式能确保在高温情况下也具有良好的紧固效果；
[0027](3)在焊接体的上下表面覆盖铝箔纸，在高温下铝能够吸附焊料熔化过程中产生的氧、硫等有害杂质，这些杂质如果不能被及时吸附，就会在焊接面留下气孔，从而降低焊接强度，影响成品率，本专利技术通过以上技术手段的综合运用，使得焊接成品率提高了20％以上，取得了良好的经济效益。
附图说明
[0028]图1为实施例1的立体图。
[0029]图2为实施例2的立体图。
[0030]图3为焊接体的立体图。
[0031]图4为焊接基体的立体图。
[0032]图5为使用紧固件固定焊接体的示意图。
[0033]图6为实施例4中多个焊接组合体进行组合的示意图。
[0034]图中标记：100、底板；200、紧固件；300、焊接体；101、凹槽；102、刀具定位盲孔；103、定位柱；104、底板定位盲孔；201、第一滑块；202、第二滑块；301、焊接基体；302、刀粒；3011、内孔。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0036]本专利技术用于CBN整体焊接刀具的加工，该整体焊接刀具一般包括一个焊接基体301及若干个刀粒302，焊接基体301与刀粒302的接触面为焊接面，在焊接面涂抹焊料至焊接完成前，焊接基体301及刀粒302的组合被称为焊接体300。
[0037]实施例1
[0038]本实施例提供一种整体焊接刀具的焊接工装，该焊接工装用于CBN整体焊接刀具的生产过程，更具体地，用于在焊接过程对焊接体300进行固定，如图1所示，该焊接工装包括底板100及7个紧固件200，底板100本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整体焊接刀具的焊接工装，包括底板(100)及若干个紧固件(200)，所述底板(100)上表面设有凹槽(101)，所述紧固件(200)在凹槽(101)内滑动，其特征在于，所述底板(100)、紧固件(200)由macor陶瓷制成，所述凹槽(101)内设有若干刀具定位盲孔(102)、刀具定位柱(103)，所述刀具定位柱(103)的下端插入刀具定位盲孔(102)，所述紧固件(200)包括第一滑块(201)、第二滑块(202)，所述第一滑块(201)、第二滑块(202)相邻的一侧沿竖直方向设有缺口，所述底板(100)的四角处设有底板定位盲孔(104)。2.根据权利要求1所述的一种整体焊接刀具的焊接工装，其特征在于，所述紧固件(200)与凹槽(101)紧贴，所述凹槽(101)的侧面与底面的夹角为钝角。3.一种焊接组合体，包括如权利要求1或2所述的焊接工装，其特征在于，还包括第一金属箔、焊接体(300)、第二金属箔，所述第一金属箔至少铺设在凹槽(101)底部，所述焊接体(300)包括焊接基体(301)、刀粒(302)，所述焊接基体(301)的中部设有内孔(3011)，所述内孔(3011)的直径与刀具定位柱(103)上端的直径相等，所述刀粒(302)嵌入焊接基体(301)，所述焊接基体(301)由硬质合金制成，所述刀粒(302)为CBN刀粒(302)，所述焊接体(300)通过刀具定位柱(103)及紧固件(200)固定，所述第二金属箔覆盖在焊接体(300)上方。4.一种焊接方法，使用权利要求3所述的焊接组合体，其特征在于，包括如下步骤：S1：将CBN整体聚晶毛坯切割为刀粒毛坯，并使用硬质合金制备焊接基体(301)；S2：使用角度工装对刀粒毛坯进行修整，得到刀粒(302)，并使用喷砂机对焊接基体(301)表面进行清理；S3：将焊接基体(301)和刀粒(302)放入超声波清洗机，使用清洗剂清洗；S4：将清洗后的焊接基体(301)和刀粒(302)放入真空炉，在5
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【专利技术属性】
技术研发人员：张小友，万志坤，王学峰，韩顺利，
申请(专利权)人：开封贝斯科超硬材料有限公司，
类型：发明
国别省市：