专利名称：一种金刚石刀头与基体的焊接方法
技术领域：
本发明涉及焊接方法，具体涉及一种金刚石刀头与基体 的焊接方法。
背景技术：
金刚石为自然界最硬的材料，作为切削组元，在地质钻 探、珠宝、石材、陶瓷、硬质合金、半导体晶体、磁性材料 等脆硬材料的切割、磨削、打孔及钻石加工等行业得到了广 泛的应用。金刚石都是细小颗粒，需要使用胎体材料将其制 作成一定形状且具有一定机械力学性能的金刚石刀头，再焊 接在基体上才能得以使用。
金刚石刀头与基体的焊接方式，目前工业上主要采用高 频感应钎焊和激光焊接。高频感应钎焊焊接工艺具有能耗 低、生产效率高、可以复焊、设备投资小的优点，目前国内 绝大多数厂家采用该工艺，但其焊接强度不高和焊缝热强度 下降快的缺点使其无法满足市场对金刚石切削工具切削速 度和进刀量不断提高的要求。激光焊接的原理是高能束流作 用于被连接材料并使之熔化形成焊缝，属于熔融焊法，其焊 缝是冶金结合，焊缝高温强度高，该法生产的金刚石切削工具适用于切削速度高和进刀量深的工作环境。激光焊接作为
一种新兴的金刚石刀头与基体连接工艺在国内正受到越来
越多人的重视，但其对金刚石刀头和基体材料的要求高、设
备成本高等缺点限制了其大面积推广。 劳昍由您
本发明的目的是提供一种金刚石刀头与基体的焊接方 法，该焊接方法采用微波辐照实现金刚石刀头与基体冶金结 合，具有高效率、高强度、低能耗、低成本、环境友好的特 占。
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本发明的技术解决方案是将带有过渡层的刀头与基体 组装，或在基体与刀头之间组装焊接块，放入微波焊接装置 中用微波辐照，过渡层或焊接块吸收微波发热熔融，刀头与 基体冶金结合。
本发明的一种金刚石刀头与基体的焊接方法中，金刚石 刀头上压制羰基铁粉过渡层的方法是将金刚石与胎体材料 及羰基铁粉按设计质量、尺寸要求加入到石墨模具，装好料
的石墨模具放入到热压烧结机，温度600 — 800。C、压力45 一60千牛、保温保压l一4分钟热压烧结制得带羰基铁粉过 渡层的刀头。
本发明的一种金刚石刀头与基体的焊接方法中，羰基铁 粉焊接块的压制方法是将羰基铁粉按设计质量、尺寸要求 加入到石墨模具，将装好料的石墨模具放入到热压烧结机， 温度600—800。C、压力45—60千牛、保温保压l一4分钟热压烧结制得羰基铁粉焊接块。
本发明的一种金刚石刀头与基体的焊接方法中，具体焊
接方法如下a.在刀头与基体连接的一端压制羰基铁粉焊接 过渡层，或用羰基铁粉压制焊接块；
b. 将带过渡层的刀头与基体或刀头、焊接块与基体按刀 头、基体或刀头、焊接块、基体的顺序组装放入微波焊接装 置，使焊接过渡层与基体的焊接段或焊接块与刀头、基体的 焊接段置于焊接腔内；
c. 启动微波焊接装置，焊接段吸波发热，调节微波焊接装 置功率，使焊接段温度控制在800-1000°C，保温20秒一100
秒，焊接段熔融，刀头与基体或刀头、焊接块、基体实现冶
全妙A 五5口 口 o
本发明方法利用羰基铁粉微波吸收强的特性，在金刚石 刀头上制作羰基铁粉过渡层或在金刚石刀头与基体之间放 置由羰基铁粉制作的焊接块，用微波辐照方法加热，使过渡 层或焊接块熔融，实现刀头与基体的冶金结合，该方法成本 低、焊接强度高，可实现在低投入的情况下生产高质量金刚 石切削工具，易于产业化推广。
具体实施例方式
下面结合具体的实例，进一步详细地描述本发明。应理 解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式 限制本发明的范围。
实例1: a.在刀头与基体连接的一端压制羰基铁粉焊接过渡层，将金刚石与胎体材料及羰基铁粉按设计质量、尺寸要 求加入到石墨模具，装好料的石墨模具放入到热压烧结机，
温度600。C、压力45千牛、保温保压4分钟压制烧结制得；
b. 将带过渡层的刀头与基体按刀头、基体顺序组装放入 微波焊接装置，使焊接过渡层与基体的焊接段置于焊接腔 内；
c. 启动微波焊接装置，焊接段吸波发热，调节微波悍接 装置功率，使焊接段温度控制在80(TC，保温100秒，焊接 段熔融，刀头与基体实现冶金结合。
实例2: a.在刀头与基体连接的一端压制羰基铁粉焊接过 渡层，将金刚石与胎体材料及羰基铁粉按设计质量、尺寸要 求加入到石墨模具，装好料的石墨模具放入到热压烧结机， 温度700°C、压力53千牛、保温保压2.5分钟压制烧结制得；
b. 将带过渡层的刀头与基体按刀头、基体顺序组装放入 微波焊接装置，使焊接过渡层与基体的焊接段置于焊接腔 内；
c. 启动微波悍接装置，焊接段吸波发热，调节微波焊接 装置功率，使焊接段温度控制在900。C，保温60秒，焊接段 熔融，刀头与基体实现冶金结合。
实例3: a.在刀头与基体连接的一端压制羰基铁粉焊接过 渡层，将金刚石与胎体材料及羰基铁粉按设计质量、尺寸要 求加入到石墨模具，装好料的石墨模具放入到热压烧结机， 温度80(TC、压力60千牛、保温保压1分钟压制烧结制得；b. 将带过渡层的刀头与基体按刀头、基体的顺序组装放 入微波焊接装置，使焊接过渡层与基体的焊接段置于焊接腔
内；
c. 启动微波焊接装置，焊接段吸波发热，调节微波焊接 装置功率，使焊接段温度控制在1000°C，保温20秒，焊接 段熔融，刀头与基体实现冶金结合。
实例4: a.用羰基铁粉压制作为微波吸收的焊接块，将羰 基铁粉按设计质量、尺寸要求加入到石墨模具，装好料的石 墨模具放入到热压烧结机，温度60(TC、压力45千牛、保温 保压时间4分钟热压烧结制得；
b. 将刀头、焊接块、基体按刀头、焊接块、基体的顺序 组装放入微波焊接装置，使焊接块与刀头、基体的焊接段置 于焊接腔内；
c. 启动微波焊接装置，焊接段吸波发热，调节微波焊接 装置功率，使焊接段温度控制在100(TC，保温20s，焊接段 熔融，刀头、焊接块、基体实现冶金结合。
实例5: a.用羰基铁粉压制作为微波吸收的焊接块，将羰 基铁粉按设计质量、尺寸要求加入到石墨模具，装好料的石 墨模具放入到热压烧结机，温度70(TC、压力53千牛、保温 保压时间2.5分钟热压烧结制得；
b.将刀头、焊接块、基体按刀头、焊接块、基体的顺序 组装放入微波焊接装置，使焊接块与刀头、基体的焊接段置 于焊接腔内；C.启动微波焊接装置，焊接段吸波发热，调节微波焊接
装置功率，使焊接段温度控制在900。C，保温60s，焊接段熔 融，刀头、焊接块、基体实现冶金结合。
实例6: a.用羰基铁粉压制作为微波吸收的焊接块，将羰 基铁粉按设计质量、尺寸要求加入到石墨模具，装好料的石 墨模具放入到热压烧结机，温度800。C、压力60千牛、保温
保压时间1分钟热压烧结制得；
b. 将刀头、焊接块、基体按刀头、焊接块、基体的顺序 组装放入微波焊接装置，使焊接块与刀头、基体的焊接段置 于焊接腔内；
c. 启动微波焊接装置，焊接段吸波发热，调节微波悍接 装置功率，使焊接段温度控制在800。C，保温100s，焊接段 熔融，刀头、焊接块、基体实现冶金结合。
权利要求
1. 一种金刚石刀头与基体的焊接方法，其特征在于将带有过渡层的刀头与基体组装，或在基体与刀头之间组装焊接块，放入微波焊接装置中用微波辐照，过渡层或焊接块吸收微波发热熔融，刀头与基体冶金结合。
2. 根据权利要求1所述的一种金刚石刀头与基体的焊接方法，其特征在于金刚石刀头上压制羰基铁粉过渡层方法是将金刚石与胎体材料及羰基铁粉按设计质量、尺寸要求加入到石墨模具，装好料的石墨模具放入到热压烧结机，温度600 — 80(TC、压力45—60千牛、保温保压l一4分钟热压烧结制得带羰基铁粉过渡层的刀头。
3. 根据权利要求1所述的一种金刚石刀头与基体的焊接方法，其特征在于羰基铁粉焊接块的压制方法是将羰基铁粉按设计质量、尺寸要求加入到石墨模具，装好料的石墨模具放入到热压烧结机，温度600 — 80(TC、压力45—60千牛、保温保压1一4分钟热压烧结制得羰基铁粉焊接块。
4. 根据权利要求1所述的一种金刚石刀头与基体的焊接方法，其特征在于具体焊接方法a.在刀头与基体连接的一端压制羰基铁粉焊接过渡层，或用羰基铁粉压制焊接块；b.将带过渡层的刀头与基体或刀头、焊接块与基体按刀头、基体或刀头、焊接块、基体的顺序组装放入微波焊接装置，使焊接过渡层与基体的焊接段或焊接块与刀头、基体的焊接段置于焊接腔内；c.启动微波焊接装置，焊接段吸波发热，调节微波焊接装置功率，使焊接段温度控制在800-1000°C，保温20秒一100秒，焊接段熔融，刀头与基体或刀头、焊接块、基体实现冶仝结合
全文摘要
本发明公开了一种金刚石刀头与基体的焊接方法，该方法利用羰基铁粉的微波吸收性能强的特点，在压制刀头时用羰基铁粉作焊接过渡层，或用羰基铁粉压制焊接块置于刀头与基体之间，焊接时将带有吸收微波过渡层的刀头与基体组装，或在基体与刀头之间组装焊接块，放入微波焊接装置中用微波辐照，过渡层或焊接块吸收微波发热熔融，刀头与基体冶金结合。该方法成本低，焊接强度高，可实现在低投入的情况下生产高质量金刚石切削工具，易于产业化推广。
文档编号B23P5/00GK101462214SQ200810242758
公开日2009年6月24日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者喻志刚, 朱国锋, 柯尊斌, 高为鑫 申请人:淮安天锋金刚石科技有限公司