一种钎焊超硬工具的制备方法及钎焊超硬工具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钎焊超硬工具的制备方法及钎焊超硬工具，属于超硬材料钎焊技 术领域。
【背景技术】
[0002] 目前钎焊超硬工具作为一种新型的超硬工具正在逐步的体现出其在应用中的优 越性能，也被越来越多的企业看好，总体来说各个企业生产钎焊超硬工具的工艺流程大同 小异。作为钎焊超硬工具的主要原材料一一金属粉末焊料，目前使用的常规焊料粒度是在 80目~200目，由于钎焊工具部分产品所用的超硬磨料粒度在25~60#，所以在制作过程中 需要均勾布上焊料3遍甚至6遍才能达到工艺要求，不但重复工作，还容易造成焊料分布厚 度不均匀，对产品质量的稳定性亦造成很大的影响。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种布料效率高的钎焊超硬工具的制备方法以及使用该 方法制得的钎焊超硬工具。
[0004] 为了实现以上目的，本发明的钎焊超硬工具的制备方法的技术方案如下：
[0005] -种钎焊超硬工具的制备方法，包括:将第一焊料粉末均匀布设在基体上形成第 一预焊基体，将第二焊料粉末均匀布设在第一预焊基体上形成第二预焊基体，将超硬磨料 布设在第二预焊基体上，钎焊，即得;所述第一焊料粉末粒径大于第二焊料粉末粒径。
[0006] 所述第一焊料粉末粒径为30-60目。
[0007] 所述第二焊料粉末粒径为80-120目。
[0008] 所述超硬磨料粒径为25-60目。
[0009] 所述超硬磨料为金刚石、聚晶CBN、多晶CBN中的一种或几种。
[0010] 所述第一焊料粉末和第二焊料粉末均采用如下方法制得:将金属粉末混合均匀， 在950-1100°C的温度下以5-10°C/s的速度冷却至室温，制得圆球状焊料颗粒。
[0011] 所述金属粉末由铜、锡、镍、银、磷、钛、铬中的两种以上组成。进一步的，金属粉末 由镍、铜中的任意一种与铬、锡中的任意一种按照质量比3:1混合得到。
[0012] 所述钎焊在氩气或者氮气的气氛下进行，钎焊的温度为960-1150°C，钎焊的时间 为5_20min。钎焊时间进一步优选为lOmin。
[0013] 所述第一焊料粉末的厚度为0.05-0.2mm，所述第二焊料粉末的厚度为0.05-0.2mm〇
[0014] 所述基体表面涂有胶层，即在基体上涂胶，将第一焊料粉末撒在基体表面即完成 第一焊料粉末在基体表面的布设。胶层可以将焊料均匀地固定在基体表面。
[0015] 本发明的钎焊超硬工具的技术方案如下：
[0016] -种钎焊超硬工具，采用上述方法制备得到。
[0017] 本发明的钎焊超硬工具的制备方法通过两遍布料，先将颗粒较大的焊料布撒在基 体表面，然后布撒颗粒较小的焊料，这样能够使小颗粒焊料很容易进入大颗粒焊料形成的 间隙中，焊料分布更加均匀，避免了现有技术中通过多次布料来实现焊料的均匀分布，减少 了布料次数，提高了生产效率。本发明的钎焊超硬工具的制备方法能够将布料次数减少为 两遍，单片工具制造时的布料工序用时，由原来的lOmin降低为3min，单人日产产品量由原 来的17-20片增加为30-35片，生产效率提高了近1倍，而且由于焊料布料均匀度的提升，使 成品合格率由原来的85-90%提高到98%，减少了由于成品合格率低而带来的原料和工时 的浪费，降低了生产成本。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明。
[0019] 实施例1
[0020] 本实施例的焊料为镍铬焊料，通过如下方法制得:将镍、铬金属粉末按照质量比3: 1的比例，在混料机中混合均匀，然后加热到1060°C的温度，以10°C/s的速度冷却至室温，得 到球状焊料颗粒。
[0021] 将待钎焊基体表面的预钎焊部位清理干净，在预钎焊部位均匀布撒一层30目的球 状焊料颗粒，第一层焊料的厚度为〇. 12mm，得到第一预焊基体，在第一预焊基体上布撒一层 80目的球状焊料颗粒，第二层焊料的厚度为0.08mm，得到第二预焊基体，然后在第二预焊基 体上布撒25/30目的超硬磨料金刚石颗粒，在1080°C下钎焊lOmin，即得。
[0022] 实施例2
[0023]本实施例的焊料为铜铬焊料，通过如下方法制得:将铜、铬金属粉末按照质量比3: 1的比例，在混料机中混合均匀，然后加热到1050°C的温度下，以10°C/s的速度冷却至室温， 得到球状焊料颗粒。
[0024]将待钎焊基体表面的预钎焊部位清理干净，在预钎焊部位均匀布撒一层40目的球 状焊料颗粒，第一层焊料的厚度为〇. 11mm，得到第一预焊基体，在第一预焊基体上布撒一层 80目的球状焊料颗粒，第二层焊料的厚度为0.08mm，得到第二预焊基体，然后在第二预焊基 体上布撒30/40目的超硬磨料金刚石颗粒，在1070°C下钎焊lOmin，即得。
[0025] 实施例3
[0026] 本实施例的焊料为镍锡焊料，通过如下方法制得:将镍、锡金属粉末按照质量比3: 1的比例，在混料机中混合均匀，然后加热到1030°C的温度下，以8°C/s的速度冷却至室温， 得到球状焊料颗粒。
[0027] 将待钎焊基体表面的预钎焊部位清理干净，在预钎焊部位均匀布撒一层60目的球 状焊料颗粒，第一层焊料的厚度为〇. 〇9mm，得到第一预焊基体，在第一预焊基体上布撒一层 120目的球状焊料颗粒，第二层焊料的厚度为0.07mm，得到第二预焊基体，然后在第二预焊 基体上布撒40/50目的超硬磨料金刚石颗粒，在1050°C下钎焊lOmin，即得。
[0028] 对比例1
[0029] 采用现有技术中的常规焊料铜银焊料，焊料粒度为100目，金刚石磨料选取粒度为 25/30目的磨料，然后在待钎焊基体表面布撒焊料，焊料在钎焊后对金刚石磨粒的把持力有 要求，由于布撒一遍焊料无法满足焊料对金刚石磨粒的把持力，需要重复布撒6次焊料才能 达到要求，将超硬磨料金刚石颗粒布撒在焊料表面，1050°C下进行钎焊lOmin，即得。
[0030] 对比例2
[0031] 采用现有技术中的常规焊料铜银焊料，焊料粒度为100目，金刚石磨料选取粒度为 30/40目的磨料，然后在待钎焊基体表面布撒焊料，焊料在钎焊后对金刚石磨粒的把持力有 要求，由于布撒一遍焊料无法满足焊料对金刚石磨粒的把持力，需要重复布撒5次焊料才能 达到要求，将超硬磨料金刚石颗粒布撒在焊料表面，1050°C下进行钎焊lOmin，即得。
[0032] 对比例3
[0033] 采用现有技术中的常规焊料铜银焊料，焊料粒度为100目，金刚石磨料选取粒度为 40/50目的磨料，然后在待钎焊基体表面布撒焊料，焊料在钎焊后对金刚石磨粒的把持力有 要求，由于布撒一遍焊料无法满足焊料对金刚石磨粒的把持力，需要重复布撒4次焊料才能 达到要求，将超硬磨料金刚石颗粒布撒在焊料表面，1030°C下进行钎焊lOmin，即得。
[0034] 对比例4
[0035] 采用现有技术中的常规焊料铜银焊料，焊料粒度为100目，金刚石磨料选取粒度为 60/80目的磨料，然后在待钎焊基体表面布撒焊料，焊料在钎焊后对金刚石磨粒的把持力有 要求，由于布撒一遍焊料无法满足焊料对金刚石磨粒的把持力，需要重复布撒1-2次焊料才 能达到要求，将超硬磨料金刚石颗粒布撒在焊料表面，1030°C下进行钎焊lOmin，即得。 [0036] 试验例
[0037] 对实施例1-3及对比例1-4中不同规格的超硬磨料对应的布焊料次数进行统计，结 果如表1所示。
[0038] 表1实施例1 -4及对比例1 -4中的布焊料次数对比
[0040]对实施例1-3及对比例1 -4中钎焊超硬工具制备时的单片用时、单人产量、成品合 格率进行测试，结果如表2所示。
[0041 ] 表2实施例1-3及对比例1-4中钎焊超硬工具制备生产效率对比
[0043 ]由表1可以看出，本发明的钎焊超硬工具的制备方法减少了钎焊时焊料的布料次 数，由原来的4-6次减少为2次，而且布上的焊料均匀程度大大提高。
[0044]由表2可以看出，本发明的钎焊超硬工具的制备方法减少了单片工具制造时的布 料工序用时，由原来的20min降低为5min，单人日产产品量由原来的18-30片增加为50片，生 产效率提高了 2倍左右，而且由于焊料布料均匀度的提升，使成品合格率由原来的85-90 % 提高到98%，减少了由于成品合格率低而带来的原料和工时的浪费，降低了生产成本。本发 明的方法大大降低了劳动强度，缩短了生产工时，提高了生产效率，并且提高了产品的成品 质量。
【主权项】
1. 一种钎焊超硬工具的制备方法，其特征在于，包括:将第一焊料粉末均匀布设在基体 上形成第一预焊基体，将第二焊料粉末均匀布设在第一预焊基体上形成第二预焊基体，将 超硬磨料布设在第二预焊基体上，钎焊，即得;所述第一焊料粉末粒径大于第二焊料粉末粒 径。2. 如权利要求1所述的钎焊超硬工具的制备方法，其特征在于，所述第一焊料粉末粒径 为30-60目。3. 如权利要求1所述的钎焊超硬工具的制备方法，其特征在于，所述第二焊料粉末粒径 为80-120 目。4. 如权利要求1所述的钎焊超硬工具的制备方法，其特征在于，所述超硬磨料粒径为 25-60 目。5. 如权利要求1所述的钎焊超硬工具的制备方法，其特征在于，所述第一焊料粉末和第 二焊料粉末均采用如下方法制得:将金属粉末混合均匀，在950-1100°C的温度下以5-10°C/ s的速度冷却至室温，制得圆球状焊料颗粒。6. 如权利要求5所述的钎焊超硬工具的制备方法，其特征在于，所述金属粉末由铜、锡、 镍、银、磷、钛、铬中的两种以上组成。7. 如权利要求1所述的钎焊超硬工具的制备方法，其特征在于，所述钎焊在氩气或者氮 气的气氛下进行，钎焊的温度为960-1150°C，钎焊的时间为5-20min。8. 如权利要求1所述的钎焊超硬工具的制备方法，其特征在于，所述第一焊料粉末的厚 度为0.05-0.2mm，所述第二焊料粉末的厚度为0.05-0.2mm。9. 如权利要求1所述的钎焊超硬工具的制备方法，其特征在于，所述基体表面涂有胶 层。10. -种钎焊超硬工具，其特征在于，采用如权利要求1-9任意一项所述的方法制备得 到。
【专利摘要】本发明涉及一种钎焊超硬工具的制备方法及钎焊超硬工具，属于超硬材料钎焊技术领域。本发明的钎焊超硬工具的制备方法包括：将第一焊料粉末均匀布设在基体上形成第一预焊基体，将第二焊料粉末均匀布设在第一预焊基体上形成第二预焊基体，将超硬磨料布设在第二预焊基体上，钎焊，即得；所述第一焊料粉末粒径大于第二焊料粉末粒径。本发明的钎焊超硬工具的制备方法使焊料分布更加均匀，避免了现有技术中通过多次布料来实现焊料的均匀分布，减少了布料次数，提高了生产效率。而且由于焊料布料均匀度的提升，使成品合格率由原来的85-90％提高到98％，减少了由于成品合格率低而带来的原料和工时的浪费，降低了生产成本。
【IPC分类】B23K3/00, B23K1/20, B23K1/00
【公开号】CN105499727
【申请号】CN201510908725
【发明人】李和鑫
【申请人】富耐克超硬材料股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月9日