專利名稱：利用焊接夾具進(jìn)行整體高頻釬焊的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高頻釬焊工藝，更具體地說，本發(fā)明涉及一種利用焊接夾具進(jìn)行整體高頻釬焊的工藝。
背景技術(shù)：
金剛石磨盤已經(jīng)廣泛用于磨削領(lǐng)域的各個方面。金剛石磨盤是磨削石材、硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷等高脆材料的有效工具。金剛石磨盤由金剛石刀頭與基體組成，制作過程中將金剛石刀頭與基體分別制備，然后再采用焊接的工藝方法將金剛石刀頭固接在基體上。 在現(xiàn)有技術(shù)中，普遍采用的方法是金剛石刀頭在真空熱壓設(shè)備中燒結(jié)；刀頭與基體的聯(lián)結(jié)技術(shù)采用高頻感應(yīng)釬焊。釬焊是現(xiàn)代焊接技術(shù)的三大主要組成部分之一。常規(guī)釬焊是采用比母體熔化溫度低的釬料，操作溫度采取低于母材固相線而高于釬料液相線的一種焊接技術(shù)。釬焊時釬料融化為液態(tài)而母材保持為固態(tài)，液態(tài)釬料在母材的間隙或表面上潤濕、毛細(xì)流動、填充、鋪展、與母材相互作用(溶解、擴(kuò)散或產(chǎn)生金屬間化合物)、冷卻凝固形成牢固的接頭，從而將母材連接在一起。為了更加充分發(fā)揮金剛石工具的優(yōu)勢，同時克服電鍍金剛石工具的把持力磨粒易脫落等缺陷，國外首先于上個世紀(jì)八十年代末開始將釬焊應(yīng)用于金剛石工具的制造行業(yè)。高溫釬焊可以實現(xiàn)金剛石、釬焊合金材料和金屬基體界面上化學(xué)冶金結(jié)合，具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，金剛石的有效利用率高，壽命長，同時牢固的化學(xué)冶金結(jié)合，使得釬焊金剛石工具可以在高速條件下穩(wěn)定的工作。影響釬焊金剛石工具質(zhì)量的因素主要有加熱方式、釬料和釬焊溫度。對于加熱方式目前應(yīng)用的主要有鹽浴釬焊、激光釬焊和高頻感應(yīng)釬焊。高頻感應(yīng)釬焊加熱溫度高，而且是非接觸式加熱，加熱效率高速度快，并且溫度容易控制；可以局部加熱，容易實現(xiàn)自動控制；作業(yè)環(huán)境好，幾乎無污染。高頻感應(yīng)加熱所需的時間介于激光加熱和電阻加熱之間，一般在30秒作用，這個時間比較好地減少了金剛石的熱損傷程度，同時也為界面生成連續(xù)的過渡層提供了足夠的反應(yīng)時間，釬焊效果較為理想。目前此種加熱方式應(yīng)用最為普遍。目前在金剛石磨盤的制造行業(yè)中，生產(chǎn)節(jié)塊式高頻焊接磨盤的時候，大都采用單個齒塊的焊接方法，這種方法生產(chǎn)效率底下，而且釬焊質(zhì)量難以保證。為了提高生產(chǎn)效率， 我們開發(fā)了整體焊接工藝，工作效率相對于傳統(tǒng)的釬焊工藝能夠提高工作效率50%。但是采用整體釬焊工藝時，對釬焊夾具的要求較高。采用傳統(tǒng)的焊接夾具，在整體釬焊過程中， 由于受到高溫的影響，固定螺絲容易松脫；導(dǎo)致在整體焊接時，每個節(jié)塊的夾緊力很難保持一致，從而容易導(dǎo)致節(jié)塊(齒塊)不能緊貼而產(chǎn)生虛焊。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決采用單個齒塊釬焊焊接效率低下，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，夾緊力不一致的缺陷。本發(fā)明的發(fā)明人對現(xiàn)有技術(shù)中的焊接夾具進(jìn)行了創(chuàng)造性的革新，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、方便節(jié)塊安裝并且能夠保證焊接質(zhì)量穩(wěn)定的焊接夾具，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了一種利用焊接夾具進(jìn)行整體高頻釬焊的工藝，該工藝具有生產(chǎn)效率高和焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種利用焊接夾具進(jìn)行整體高頻釬焊的工藝，取已經(jīng)攪拌均勻的銀基釬料和焊接助劑均勻涂抹在金剛石齒塊的待釬焊的表面上，利用焊接夾具對磨盤基體和金剛石齒塊進(jìn)行定位和固定，然后將其放入真空釬焊爐中進(jìn)行釬焊，其特征在于所述焊接夾具包括上壓板和下壓板，上壓板和下壓板具有同軸設(shè)置的中心定位孔，下壓板設(shè)置有齒塊定位孔，下壓板的下表面設(shè)置有齒塊安裝槽，上壓板和下壓板之間安裝有齒塊定位螺桿和齒塊壓緊彈簧，所述的齒塊定位螺桿的個數(shù)與磨盤基體所需安裝的金剛石齒塊的個數(shù)相等。優(yōu)選地，所述下壓板還設(shè)置有輔助定位孔，所述的輔助定位孔沿著同心圓環(huán)均勻設(shè)置，所述的輔助定位孔的個數(shù)為3個。優(yōu)選地，所述的上壓板和下壓板均為圓盤形，并且上壓板和下壓板的直徑相等。優(yōu)選地，所述的齒塊安裝槽沿著同心圓環(huán)均勻設(shè)置，下壓板的下表面設(shè)置有兩排齒塊安裝槽。優(yōu)選地，所述的齒塊安裝槽的輪廓與齒塊的橫截面形狀相同。優(yōu)選地，所述的銀基釬料是基于反復(fù)實驗和實踐得出的，特別適用于本發(fā)明的整體釬焊工藝。本發(fā)明的釬料塑性好、耐沖擊；抗高溫蠕變能力強(qiáng)，焊接性能穩(wěn)定可靠，能夠保證整體釬焊時各齒塊焊接粘結(jié)性能保持基本一致。本發(fā)明的銀基釬料的配比為Ag 35wt%, Cu :25wt%, Zn :18wt%, Ni :12wt%, Cd :2wt%, Mn :8wt% ；焊接助劑的配比為 ZnCl2 :35wt%,NH4Cl :35wt%,BaCl2 1 OwtCaF2 :IOwt%、硼砂:10wt%o 銀基釬料與焊接助劑的添加比為3 1-5 1。本發(fā)明中使用焊接助劑的目的是用于除去基體、刀頭和釬料表面的氧化物，為液態(tài)釬料在基體、刀頭上的鋪展和釬料向刀頭滲透創(chuàng)造必要條件；并且可以改善釬料對釬焊面的潤濕，促進(jìn)釬料流動、填充間隙，形成光滑致密的釬縫。優(yōu)選地，所述的銀基釬料采用霧化粉末方法制備得到，銀基釬料粉末的平均粒徑為 10-200um。優(yōu)選地，所述的釬焊的工藝參數(shù)為釬焊溫度為690_715°C，釬焊時間為13_16s， 真空度為O.OlPa。本發(fā)明的焊接夾具的工作原理如下本發(fā)明的焊接夾具主要由上壓板、下壓板、齒塊定位螺桿和齒塊壓緊彈簧等元件構(gòu)成。焊接的時候，將工件(即金剛石圓盤基體)放置在旋轉(zhuǎn)的工作臺上，在工件待釬焊的基體表面上放置銀釬料和助焊劑，再在其上設(shè)置齒塊，然后將焊接夾具的下壓板放置在齒塊上，并使得齒塊與齒塊定位槽重合，上壓板與下壓板同軸的中心定位孔與金剛石圓盤基體的中心對齊，利用中心定位螺桿使得金剛石圓盤固定在旋轉(zhuǎn)的工作臺上；然后將夾具上的齒塊定位螺桿設(shè)置在各個齒塊上，并扭轉(zhuǎn)壓緊彈簧上的彈簧栓使得金剛石圓盤基體與齒塊緊固連接，然后放入帶有轉(zhuǎn)盤的高頻焊架上進(jìn)行焊接。本發(fā)明的焊接夾具結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，在高溫焊接的時候，彈簧受熱膨脹，能夠使得齒塊與基體的焊接面之間始終保持緊固連接，不會產(chǎn)生松動、不會出現(xiàn)虛焊的現(xiàn)象。采用本發(fā)明所述的焊接夾具進(jìn)行整體高頻釬焊的工藝，克服了現(xiàn)有技術(shù)中金剛石磨盤制作工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定以及生產(chǎn)成本高的技術(shù)問題，在保證焊接質(zhì)量穩(wěn)定的前提下，還大幅度的提高了釬焊的工作效率，有效的降低了生產(chǎn)成本。采用本發(fā)明的工藝制作的金剛石磨盤焊接強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定、使用壽命長。


圖1 本發(fā)明一個實施例的焊接夾具的部件示意圖。圖2 本發(fā)明一個實施例的焊接夾具的部件裝配示意圖。
具體實施例方式下面本發(fā)明將結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋和說明。申請人在此需要申明的是，實施例和附圖僅是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，絕不能將其解釋為對發(fā)明保護(hù)范圍的限制。實施例1參見圖1-2為本發(fā)明一個實施例的焊接夾具的部件示意圖和部件裝配示意圖。由圖1-2可以看出，本實施例的焊接夾具，包括圓盤形上壓板(1)和圓盤形下壓板0)，上壓板 (1)和下壓板( 均具有同軸設(shè)置的中心定位孔(3)，下壓板( 設(shè)置有齒塊定位孔(21)， 下壓板O)的下表面設(shè)置齒塊安裝槽(22)，其特征在于上壓板(1)和下壓板( 之間安裝齒塊定位螺桿( 和齒塊壓緊彈簧(6)；所述下壓板還沿著同心圓環(huán)均勻設(shè)置有3個輔助定位孔；其中上壓板(1)和下壓板O)的直徑相等；所述的齒塊安裝槽0 沿著同心圓環(huán)均勻設(shè)置，下壓板O)的下表面設(shè)置有兩排齒塊安裝槽0 ；所述的定位螺桿(5)的個數(shù)與金剛石磨盤的齒塊個數(shù)相等；并且所述的齒塊安裝槽0 的輪廓與齒塊的橫截面形狀相同。實施例2本實施例的工藝，取已經(jīng)攪拌均勻的銀基釬料和焊接助劑均勻涂抹在金剛石齒塊的待釬焊的表面上，然后利用實施例1公開的焊接夾具對磨盤基體和金剛石齒塊進(jìn)行定位和固定，然后將其放入真空釬焊爐中進(jìn)行釬焊；其中銀基釬料的配比為Ag :35wt%, Cu 25wt%,Zn :18wt%,Ni :12wt%,Cd :2wt%,Mn :8wt% ；焊接助劑的配比為:ZnCl2 :35wt%, NH4Cl :35wt%, BaCl2 :10wt%, CaF2 :10wt%、硼砂:10wt% ；銀基釬料與焊接助劑的添加比為3 1-5 1 ；銀基釬料粉末的平均粒徑為10-200um;釬焊的工藝參數(shù)為釬焊溫度為 690-715°C，釬焊時間為13-16s，真空度為0. OlPa0以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選的實施例，不能解釋為以此限定本發(fā)明的范圍，凡在本發(fā)明的權(quán)利要求書要求保護(hù)的范圍內(nèi)所做出的等同的變形和改變的實施方式均在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用焊接夾具進(jìn)行整體高頻釬焊的工藝，取已經(jīng)攪拌均勻的銀基釬料和焊接助劑均勻涂抹在金剛石齒塊的待釬焊的表面上，利用焊接夾具對磨盤基體和金剛石齒塊進(jìn)行定位和固定，然后將其放入真空釬焊爐中進(jìn)行釬焊，其特征在于所述焊接夾具包括上壓板和下壓板，上壓板和下壓板具有同軸設(shè)置的中心定位孔，下壓板設(shè)置有齒塊定位孔，下壓板的下表面設(shè)置有齒塊安裝槽，上壓板和下壓板之間安裝有齒塊定位螺桿和齒塊壓緊彈簧， 所述的齒塊定位螺桿的個數(shù)與磨盤基體所需安裝的金剛石齒塊的個數(shù)相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述圓盤形下壓板還設(shè)置有輔助定位孔， 所述的輔助定位孔沿著同心圓環(huán)均勻設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于所述的輔助定位孔的個數(shù)為3個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的齒塊安裝槽沿同心圓均勻設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于所述的下壓板的下表面設(shè)置有兩排齒塊安裝槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的齒塊安裝槽的輪廓與齒塊的橫截面形狀相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的上壓板和下壓板均為圓盤形，并且上壓板和下壓板的直徑相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的銀基釬料配比為Ag:35wt%, Cu 25wt%,Zn :18wt%,Ni :12wt%, Cd :2wt%,Mn :8wt% ；焊接助劑的配比為:ZnCl2 :35wt%, NH4Cl :35wt%, BaCl2 :10wt%, CaF2 :10wt%、硼砂:10wt% ；銀基釬料與焊接助劑的添加比為 3 1-5 1。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于所述的銀基釬料采用霧化粉末方法制備得到，銀基釬料粉末的平均粒徑為10-200um。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于釬焊的工藝參數(shù)為釬焊溫度為 690-715°C，釬焊時間為13-16s，真空度為0. OlPa0
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用焊接夾具進(jìn)行整體高頻釬焊的工藝，包括基體的制備、金剛石齒塊的制備，取已經(jīng)攪拌均勻的銀基釬料和焊接助劑均勻涂抹在金剛石齒塊的待釬焊的表面上，然后利用焊接夾具對磨盤基體和金剛石齒塊進(jìn)行定位和固定，然后將其放入真空釬焊爐中進(jìn)行釬焊。本發(fā)明所述的焊接夾具進(jìn)行整體高頻釬焊的工藝，克服了現(xiàn)有技術(shù)中金剛石磨盤制作工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定以及生產(chǎn)成本高的技術(shù)問題，在保證焊接質(zhì)量穩(wěn)定的前提下，還大幅度的提高了釬焊的工作效率，有效的降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號B23K35/30GK102294528SQ20111023074
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者華川海 申請人:江蘇華昌工具制造有限公司