本发明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。
背景技术：
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。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明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。
本发明采用的技术方案为：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。
本发明有益效果是：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发明的优点在于：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，并在所指的洁净环型槽或直槽内外填充、涂敷，所述的洁净环型槽或直槽是指采用钢质材料制品做基体按常用规格设计制作出绳锯串珠、锯片、钢混工程钻头中的基体部件，其上开设若干洁净环型槽或直槽，进行预处理，去掉表面油污、喷砂去除铁锈等，将混合好的真空钎焊金刚石混配磨料和基体部件一起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。
所述的骨架材料主要是利用了抗氧化性、高熔点和高热稳定性，在高温钎焊中熔化流动的钎料可以被有效阻流，使各种槽缝隙中的金刚石之间有充分的金属胎体，使金刚石表面有充分的活性元素生成冶金化合物，以达到钢基体、胎体钎料、金刚石，三者的牢固焊接，同时适量加入骨架元素，适量增加耐磨度，提高铜基钎料的胎体耐磨性；所述的骨架材料yg8、wc或cr3c2，都有同样的性能，yg8是合金碎的形式，颗粒形状无规则，破碎制取，易取粗颗粒使用，经济实用，自身有切削功能，适合大颗粒金刚石深层真空钎焊工具；wc是常用骨架材料，颗粒均匀，wc适合降低真空钎焊钎料的高温流动性；cr3c2除具备wc性能外，适量的加入可提高焊接性，可以明显提升胎体钎焊料对钢基体的焊接强度和胎体硬度。
所述的yg8是钨钴类材料。耐磨性良好，熔点高，与钎料有很好的相容性。热稳定性和耐磨性良好，使用强度和冲击韧性优于yg6。应力很大条件下的拉深模，适于拉制直径<50mm的钢，非铁金属丝及其合金线材或棒材，也用于尺寸较小工作载荷不大的冲压模和铆钉锻模；yg8高级制模材料；不经热处理，内、外硬度均匀一致。
所述的wc为黑色六方晶系结晶。熔点高，达2867摄氏度，化学稳定性很强。溶于硝酸与氢氟酸的混酸和王水中，不溶于冷水；空气中500℃以上即开始活性氧化，抗氧化能力弱。耐酸性强；化学反应式：w+c=wc（在1150℃中反应）；低于400℃不与氯作用；在室温下能与氟激烈反应；在空气中加热时被氧化成氧化钨。
所述的cr3c2为灰色粉末，有金属光泽；斜方晶系；密度为6.68g/cm3；熔点为1890℃，沸点为3800℃；在高温环境下（1000~1100℃）具有良好的耐磨、耐腐蚀、抗氧化性能。属于一种金属陶瓷。
所述金属cr3c2粉由碳化法生成：
将炭黑按13.5%～64%在（质量）的比例（比理论结合碳量11.33%还多）与用电解铬粉碎而成325目的金属铬粉末，用球磨机进行干式混合之后作为原料。添加1%～3%硬脂酸作为成型用润滑剂；用1t/cm²以上压力加压成型；将该加压成型粉末放进石墨盘里或坩埚里，用塔曼炉或感应加热炉，在氢气流（氢气露点在-35℃左右）中，加热至1500～1700℃，并保持1h，使铬进行碳化反应，生成碳化铬，经冷却，制得碳化铬；其反应方程式为：3cr+2c→cr3c2。
结合以上三种现有骨架材料的现有数据经过反复实验均与cu-sn-cr-ti-fe-ni混合钎料有良好的冶金结合同时还具备润湿性，并在钎焊温度范围内具有良好的稳定性。
如下表，深层真空钎焊金刚石工具及典型规格测试列表：
表格反应，通过反复实验对比，三种典型规格产品的钻进或切磨效率比普通热压烧制的金刚石工具都有明显的提高，寿命也有一定的提升，同时还具备制造简便，节能环保等优点。
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，而保护范围不限于此：
实施例1：利用真空钎焊金刚石配混磨料在制作绳锯串珠的方法，具体如下：
(1)将质量百分组成为cu-sn-cr-ti-fe-ni的混合金属粉、骨架材料wc、金刚石三种粉末进行混合获得真空钎焊金刚石配混磨料，三者的质量百分比例依次为：60%、15%、25%，用高分子有机胶调制成膏状，金刚石为洁净的人造金刚石，粒度为：30/60，金刚石配混磨料的厚度为650μm。
(2)用45号钢棒材按常用金刚石制品规格设计制作出金刚石绳锯串珠的主基体部件，并在基体上开设若干洁净环型槽,槽深为：1.2mm,对基体进行清洗，去除铁锈、油污等，将膏状真空钎焊金刚石配混磨料填充、涂敷于串珠基体的环形槽内外表面。
(3)将填充、涂敷有金刚石配混磨料的串珠基体在真空炉中进行钎焊烧结，真空度不低于1×10-2pa，钎焊温度为980℃，保温时间15min，冷却至200℃以下即可取出产品。
所述高分子有机胶粘剂获得方法如下：把5份缩丁醛加无水乙醇3000份加热60度，搅拌待缩丁醛完全溶解到所需粘度后即可。以下实施例2、3与此相同。
实施例2：利用真空钎焊金刚石配混磨料在制作锯片的方法，具体如下：
(1)将cu-sn-cr-ti-ni-fe混合金属粉、骨架材料wc、金刚石三种粉末进行混合获得真空钎焊金刚石配混磨料，三者的质量百分比例依次为：60%、25%、15%，用高分子有机胶调制成膏状，金刚石为洁净的人造金刚石，粒度为：25/40，金刚石配混磨料的厚度为750μm。
(2)用50a号钢板材按常用金刚石制品规格设计制作出金刚石圆锯片的主基体部件，并在基体上开设若干直槽，槽深为：6mm。对基体进行清洗，去除铁锈、油污等，将膏状真空钎焊金刚石配混磨料填充、涂敷于圆锯片基体的直槽内外表面。
(3)将填充、涂敷有金刚石配混磨料的圆锯片基体在真空炉中进行钎焊烧结，真空度不低于1×10-2pa，钎焊温度为1050℃，保温时间10min，冷却至200℃以下即可取出产品。
实施例3：利用真空钎焊金刚石配混磨料在制作钢混工程钻头中的方法，具体如下：
(1)将cu-sn-cr-ti-ni-fe混合金属粉、骨架材料wc、金刚石三种粉末进行混合获得真空钎焊金刚石配混磨料，三者的质量百分比例依次为：70%、15%、25%，用高分子有机胶调制成膏状，金刚石为洁净的人造金刚石，粒度为：35/40，金刚石配混磨料的厚度为500μm。
(2)用30号钢管材料按常用金刚石制品规格设计制作出金刚石工程钻头的主基体部件，并在基体上开设若干直槽，槽深为4.5mm，对基体进行清洗，去除铁锈、油污等，将膏状真空钎焊金刚石配混磨料填充、涂敷于钻头基体的直槽内外表面。
(3)将填充、涂敷有金刚石配混磨料的钻头基体在真空炉中进行钎焊烧结，真空度不低于1×10-2pa，钎焊温度为1000℃，保温时间10min，冷却至200℃以下即可取出产品。
本产品的深层真空钎焊工艺的完善，随着骨架材料的阻流性应用，一方面不用各种成型钢体或石墨模具，也大大减少胎体合金料的用量。并可以相对做到金刚石在工作运动轨迹方向的有序排列。寿命方面相对于热压烧结金刚石工具提高30—50%，切割或钻进速度也可提高30—50%；具有流动熔融性真空钎焊材料更容易保证焊接强度，焊接强度的提高更能实现薄壁金刚石刀齿的拓展应用。
本产品通过提供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，使其本产品具有广泛的市场需求。