化学气相沉积金刚石厚膜的焊接方法技术

化学气相沉积金刚石厚膜的焊接方法，其特征在于首先将被焊工件装夹固定并在焊缝中添加钎料，沿焊缝的垂直方向施加的压力为１～２ＭＰａ，使之在压力下结晶并控制焊缝厚度，在真空度为３×１０↑［－３］Ｐａ的真空炉中加热，加热温度为９００～９２０℃，并保温１０～２０ｍｉｎ，然后缓慢冷却，冷却速度为９～１２℃／ｍｉｎ，到被焊工件降温至２００℃时开始自然冷却至室温。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学气相沉积(CVD)金刚石厚膜的焊接工艺。
技术介绍
现有金刚石工具的焊接均是将金刚石复合基体(例如PCD金刚石)与其它材料焊接，或是将金刚石金属化后再进行焊接，并非直接与金刚石焊接，其主要原因是1、在正常钎焊条件下，金刚石表面不被钎料润湿，因而钎料不能在金刚石表面铺展；2、在空气中金刚石的加热不能超过1000℃，否则金刚石将石墨化；3、金刚石的热膨胀系数比一般金属小得多，焊接时由于两者热胀冷缩不一致而产生的内应力导致开裂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，该方法可实现颗粒状金刚石、CVD金刚石厚膜与任何金属的连接，避免金刚石在焊接过程中的石墨化及出现裂纹，解决钎料在金刚石表面不润湿问题，使金刚石与其它材料之间达到冶金连接。具有方法简便、焊接时间短、焊接质量好的特点。本专利技术是这样实现的首先将被焊工件装夹固定并在焊缝中添加钎料，沿焊缝的垂直方向施加的压力为1～2MPa，使之在压力下结晶并控制焊缝厚度，在真空度为3×10-3Pa的真空炉中加热，加热温度为900～920℃，并保温10～20min，然后缓慢冷却，冷却速度为9～12℃/min，到被焊工件降温至200℃时开始自然冷却至室温。所述钎料的原料为Ag-Cu共晶∶Ti＝98∶1～2.5；所述钎料是粒状或箔状；所述较佳施加压力为1.2～1.8MPa；所述较佳加热温度为910℃；所述较佳保温时间为15min；所述较佳冷却速度为10℃/min。本专利技术实现了颗粒状金刚石、CVD金刚石厚膜与任何金属的连接，避免了金刚石在焊接过程中的石黑化及出现裂纹，解决了钎料在金刚石表面不润湿问题；本专利技术在焊接前不需要对金刚石表面进行金属化处理，可直接与金刚石焊接在一起，形成冶金连接；其中CVD金刚石膜与硬质合金焊缝的剪切强度τb＞200MPa，大于金刚石本身的结合强度，本专利技术焊接的金刚石车刀其加工精度达到镜面程度，可达到目前为止的最高切削速度，具有方法简便、焊接时间短、焊接质量好的优点。具体实施例方式本实施方式是这样实现的首先将被焊工件装夹固定并在焊缝中添加由占钎料98％的Ag-Cu共晶和占钎料2％的Ti制成的厚度在100μm的箔状钎料，沿焊缝的垂直方向施加的压力为1.5MPa，使之在压力下结晶并控制焊缝厚度，在真空度为3×10-3Pa的真空炉中加热，加热温度为907℃，并保温18min，然后缓慢冷却，冷却速度控制在11℃/min，被焊工件降温至200℃时，开始自然冷却至室温，取出工件即可。权利要求1.，其特征在于首先将被焊工件装夹固定并在焊缝中添加钎料，沿焊缝的垂直方向施加的压力为1～2MPa，使之在压力下结晶并控制焊缝厚度，在真空度为3×10-3Pa的真空炉中加热，加热温度为900～920℃，并保温10～20min，然后缓慢冷却，冷却速度为9～12℃/min，到被焊工件降温至200℃时开始自然冷却至室温。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述钎料的原料为Ag-Cu共晶∶Ti＝98∶1～2.5。3.根据权利要求1所述的，其特征在于所述钎料是粒状或箔状。4.根据权利要求1所述的，其特征在于所述施加压力为1.2～1.8MPa。5.根据权利要求1所述的，其特征在于所述加热温度为910℃。6.根据权利要求1所述的，其特征在于所述保温时间为15min。7.根据权利要求1所述的，其特征在于所述冷却速度为10℃/min。8.根据权利要求3所述的，其特征在于箔状钎料的厚度为100μm。9.根据权利要求1所述的，其特征在于沿焊缝的垂直方向施加的压力为1.5MPa。10.根据权利要求1所述的，其特征在于加热温度为907℃。全文摘要，它涉及化学气相沉积(CVD)金刚石厚膜的焊接工艺。本专利技术是这样实现的首先将被焊工件装夹固定并在焊缝中添加钎料，沿焊缝的垂直方向施加的压力为1～2MPa，使之在压力下结晶并控制焊缝厚度，在真空度为3×10文档编号B23P5/00GK1539593SQ20031010764公开日2004年10月27日 申请日期2003年10月29日 优先权日2003年10月29日专利技术者孙凤莲, 李丹, 赵蜜 申请人:哈尔滨理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙凤莲，李丹，赵蜜，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：