一种金刚石复合片真空焊接装置的制作方法

文档序号:27991770发布日期:2021-12-15 06:30阅读:50来源:国知局
一种金刚石复合片真空焊接装置的制作方法

1.本实用新型涉及金刚石复合片生产技术领域,具体为一种金刚石复合片真空焊接装置。


背景技术:

2.金刚石复合片具有极高的硬度,主要用于石油钻头的切削刃,其基本型号(尺寸)有1308、1613、1913等,随着钻头需求和设计的多样化,对金刚石复合片的型号(尺寸)提出了多样化要求,由于金刚石复合片是以圆柱形硬质合金和金刚石微粉为原料,在温度约1400℃,压力约6000mpa的极端条件下烧结而成的圆柱体,每种型号对应一种复杂的超高压结构,而每种结构及配套工艺的定型需要大量的试验和时间探索,并且大部分特殊型号都是厂家定制,需求量不大,所以开发新的型号成本和代价很高。
3.为了适应型号多样化且低成本的需求,国外首先发明了复合片焊接加高的生产方式,在基本型号的基础上,通过焊接加高,可提供直径不变、任意高度的复合片,焊接方式通常采用高频焊、气体保护焊、电阻焊、火焰焊等,这些焊接方式有的会产生高温导致金刚石层性能降低,有的会存在较多的焊缝缺陷影响焊接强度,有的不容易控制导致焊接质量稳定性差。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种金刚石复合片真空焊接装置,具备操作方便高效,抽真空时间短,钎焊质量好的优点,解决了焊接方式通常采用高频焊、气体保护焊、电阻焊、火焰焊等,这些焊接方式有的会产生高温导致金刚石层性能降低,有的会存在较多的焊缝缺陷影响焊接强度,有的不容易控制导致焊接质量稳定性差的问题。
5.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种金刚石复合片真空焊接装置,包括盖板,所述盖板的底部设置有圆筒,所述圆筒的左侧的顶部设置有真空表,所述圆筒左侧的底部通过螺栓固定连接有高频电源,所述圆筒的底部设置有底板,所述底板的底部固定安装有水冷装置,所述底板的顶部固定连接有底座,所述水冷装置的出水管和回水管均贯穿底板并延伸至底座的内腔,所述底座的顶部放置有金刚石复合片,所述金刚石复合片的表面套设有加热线圈,所述金刚石复合片的顶部放置有镍焊片,所述镍焊片的顶部放置有硬质合金片,所述圆筒的内腔设置有定位板,所述定位板顶部的中心处贯穿设置有配重块,所述配重块的底部与硬质合金片相接触,所述圆筒的右侧设置有真空泵,所述真空泵的抽气管贯穿圆筒的侧壁并延伸至圆筒的内腔。
6.优选的,所述盖板、圆筒和底板形成真空室,其真空度为

0.08到

0.1mpa,所述底座、金刚石复合片、加热线圈、镍焊片、硬质合金片、配重块和定位板均位于真空室的内腔。
7.优选的,所述盖板的底部固定连接有密封件,所述盖板通过密封件固定安装在圆筒的顶部,所述圆筒的底部固定连接有密封环,所述底板的顶部开设有与密封环相适配的环形密封卡槽。
8.优选的,所述圆筒内壁的顶部开设有滑槽,所述滑槽的内腔与定位板滑动连接。
9.优选的,所述圆筒和底板的底部均开设有安装孔,所述安装孔为环形等间距分布,所述安装孔的数量为六个,所述安装孔的内腔螺纹连接有固定螺丝,所述固定螺丝的表面螺纹连接有六角螺母,所述六角螺母的底部与圆筒固定连接。
10.优选的,所述移动机构包含有与底板固定连接的万向轴,所述万向轴的内壁固定连接有滚轮架,所述滚轮架的内腔通过转轴转动连接有滚轮。
11.优选的,所述圆筒采用有机玻璃制成。
12.优选的,所述底座采用铜质材料制成并通水冷却。
13.优选的,所述镍焊片采用铜、锰和镍为主要成分制成。
14.优选的,所述配重块采用不锈钢材料制成。
15.与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
16.1、本实用新型通过将金刚石复合片、镍焊片和硬质合金片进行清洁后,重叠放置在底座的顶部,放置定位板和配重块对金刚石复合片、镍焊片和硬质合金片进行固定,启动水冷装置供应冷却水,启动真空泵,当真空表上的真空度数值达到

0.08到

0.1mpa后,启动高频电源,经过加热线圈进行加热,最终为金刚石复合片的焊接加高提供一种简单、高效、质优的生产手段,降低了生产成本,经济性好,适用于企业对金刚石复合片产品高度的任意控制,该金刚石复合片真空焊接装置具备操作方便高效,抽真空时间短,钎焊质量好的优点,解决了焊接方式通常采用高频焊、气体保护焊、电阻焊、火焰焊等,这些焊接方式有的会产生高温导致金刚石层性能降低,有的会存在较多的焊缝缺陷影响焊接强度,有的不容易控制导致焊接质量稳定性差的问题。
17.2、本实用新型通过密封件的设置,方便了使用者对盖板的拆装,同时也大大提高了真空室的气密性,通过密封环和环形密封卡槽的配合使用,使得圆筒和底板贴合更加紧密,从而保证真空室的气密性,通过滑槽的设置,对定位板进行限位,从而提高了定位板在上下移动时的稳定性,方便了使用者对定位板的拿取,通过安装孔、六角螺母和固定螺丝的配合使用,将圆筒和底板固定连接,从而使得真空室的结构更加稳定,通过移动机构的设置,方便了使用者对本焊接装置进行移动,大大提高了本焊接装置的灵活性和工作范围,通过使用有机玻璃制成圆筒,方便了使用者在本焊接装置进行工作时,对真空室内的情况进行观察和记录,从而在出现突发情况时可以提前察觉,进而提前实施补救措施,通过使用铜质材料制成底座,大大提高了底座的导热能力,从而使得底座可以配合水冷装置供应的冷却水对金刚石复合片的温度进行控制,避免本焊接装置在工作时产生的温度过高,导致金刚石层性能降低。
附图说明
18.图1为本实用新型立体示意图一;
19.图2为本实用新型立体示意图二;
20.图3为本实用新型主视剖面图;
21.图4为本实用新型图3中a的局部放大图。
22.图中:1、盖板;2、密封件;3、圆筒;4、真空表;5、高频电源;6、密封环;7、底板;8、水冷装置;9、底座;10、金刚石复合片;11、加热线圈;12、镍焊片;13、硬质合金片;14、配重块;
15、定位板;16、真空泵;17、滑槽;18、安装孔;19、六角螺母;20、固定螺丝;21、环形密封卡槽;22、移动机构;221、万向轴;222、滚轮架;223、滚轮;23、固定架。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
24.请参阅图1

4,本实用新型提供一种技术方案:一种金刚石复合片真空焊接装置,包括盖板1,盖板1的底部设置有圆筒3,圆筒3采用有机玻璃制成,通过使用有机玻璃制成圆筒3,方便了使用者在本焊接装置进行工作时,对真空室内的情况进行观察和记录,从而在出现突发情况时可以提前察觉,进而提前实施补救措施,圆筒3的左侧的顶部设置有真空表4,圆筒3左侧的底部通过螺栓固定连接有高频电源5,圆筒3的底部设置有底板7,盖板1的底部固定连接有密封件2,盖板1通过密封件2固定安装在圆筒3的顶部,圆筒3的底部固定连接有密封环6,底板7的顶部开设有与密封环6相适配的环形密封卡槽21,通过密封件2的设置,方便了使用者对盖板1的拆装,同时也大大提高了真空室的气密性,通过密封环6和环形密封卡槽21的配合使用,使得圆筒3和底板7贴合更加紧密,从而保证真空室的气密性,圆筒3和底板7的底部均开设有安装孔18,安装孔18为环形等间距分布,安装孔18的数量为六个,安装孔18的内腔螺纹连接有固定螺丝20,固定螺丝20的表面螺纹连接有六角螺母19,六角螺母19的底部与圆筒3固定连接,通过安装孔18、六角螺母19和固定螺丝20的配合使用,将圆筒3和底板7固定连接,从而使得真空室的结构更加稳定,移动机构22包含有与底板7固定连接的万向轴221,万向轴221的内壁固定连接有滚轮架222,滚轮架222的内腔通过转轴转动连接有滚轮223,通过移动机构22的设置,方便了使用者对本焊接装置进行移动,大大提高了本焊接装置的灵活性和工作范围,底板7的底部固定安装有水冷装置8,底板7的顶部固定连接有底座9,底座9采用铜质材料制成并通水冷却,通过使用铜质材料制成底座9,大大提高了底座9的导热能力,从而使得底座9可以配合水冷装置8供应的冷却水对金刚石复合片的温度进行控制,避免本焊接装置在工作时产生的温度过高,导致金刚石层性能降低,水冷装置8的出水管和回水管均贯穿底板7并延伸至底座9的内腔,底座9的顶部放置有金刚石复合片10,金刚石复合片10的表面套设有加热线圈11,金刚石复合片10的顶部放置有镍焊片12,镍焊片12采用铜、锰和镍为主要成分制成,镍焊片12的顶部放置有硬质合金片13,圆筒3的内腔设置有定位板15,圆筒3内壁的顶部开设有滑槽17,滑槽17的内腔与定位板15滑动连接,通过滑槽17的设置,对定位板15进行限位,从而提高了定位板15在上下移动时的稳定性,方便了使用者对定位板15的拿取,定位板15顶部的中心处贯穿设置有配重块14,配重块14采用不锈钢材料制成,盖板1、圆筒3和底板7形成真空室,其真空度为

0.08到

0.1mpa,底座9、金刚石复合片10、加热线圈11、镍焊片12、硬质合金片13、配重块14和定位板15均位于真空室的内腔,配重块14的底部与硬质合金片13相接触,圆筒3的右侧设置有真空泵16,真空泵16的抽气管贯穿圆筒3的侧壁并延伸至圆筒3的内腔。
25.本实用新型中:
26.工作原理:本实用新型使用时,使用者通过:
27.步骤一:将复合片10、镍焊片12、硬质合金片13清洁后,叠放在底座9上;
28.步骤二:放置定位板15和配重块14,对复合片10、镍焊片12、硬质合金片13进行限位和固定,盖上盖板1;
29.步骤三:启动冷却装置8供应冷却水,从而在加热时对金刚石复合片的温度进行控制,避免温度过高导致金刚石层性能降低,进而影响本装置的焊接强度,然后启动真空泵16;
30.步骤四:观察真空表4达到

0.08到

0.1mpa时,启动高频电源5,高频电源5经过加热线圈11开始定时加热;
31.步骤五:加热定时结束后,自动停止高频电源5,然后停止真空泵16;
32.步骤六:拿开盖板5、配重块14,取出已焊加高的复合片10、镍焊片12、硬质合金片13送其他工序加工到成品状态。
33.实施例:焊接1粒1616金刚石复合片。
34.步骤一:将1613复合片10、镍焊片12、1603硬质合金片13清洁后,叠放在底座9上;
35.步骤二:放置定位板15和配重块14,盖上盖板1;
36.步骤三:启动冷却装置8供应冷却水,然后启动真空泵16;
37.步骤四:观察真空表4达到

0.08mpa时,启动高频电源5;
38.步骤五:定时加热13秒后自动停止高频电源5,然后停止真空泵16;
39.步骤六:拿开盖板5、配重块14,取出已焊加高的1616复合片10、镍焊片12、硬质合金片13送其他工序加工到成品状态。
40.综上所述:该金刚石复合片真空焊接装置,通过将金刚石复合片10、镍焊片12和硬质合金片13进行清洁后,重叠放置在底座9的顶部,放置定位板15和配重块14对金刚石复合片10、镍焊片12和硬质合金片13进行固定,启动水冷装置8供应冷却水,启动真空泵16,当真空表4上的真空度数值达到

0.08到

0.1mpa后,启动高频电源5,经过加热线圈11进行加热,最终为金刚石复合片的焊接加高提供一种简单、高效、质优的生产手段,降低了生产成本,经济性好,适用于企业对金刚石复合片产品高度的任意控制,该金刚石复合片真空焊接装置具备操作方便高效,抽真空时间短,钎焊质量好的优点,解决了焊接方式通常采用高频焊、气体保护焊、电阻焊、火焰焊等,这些焊接方式有的会产生高温导致金刚石层性能降低,有的会存在较多的焊缝缺陷影响焊接强度,有的不容易控制导致焊接质量稳定性差的问题。
41.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
42.该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接,并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
43.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修
改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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