專利名稱：一種單層釬焊金剛石工具的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單層釬焊金剛石工具的制備方法，所制備的金剛石工具適用于花崗石，陶瓷，混凝土及玻璃等硬脆性材料的加工。
背景技術(shù)：
目前已有的金剛石工具通?？煞譃閱螌与婂兒投鄬訜Y(jié)(包括熱固化)兩大類，由于實(shí)際磨削作業(yè)的多樣性與復(fù)雜性，單層與多層工具各有所長，其中單層電鍍金剛石工具由于電鍍工藝簡單，制作容易；無需修整修銳，使用方便，因此在金剛石工具的生產(chǎn)應(yīng)用中都一直占據(jù)著很大的份額。但是由于電鍍金剛石工具上電沉積的鍍層金屬與磨料和磨具基體的界面上均不存在牢固的化學(xué)冶金結(jié)合。磨料只是被機(jī)械地包埋在鍍層與基體之間，因此金屬鍍層對(duì)金剛石磨粒的把持力小，極容易因磨料脫落和鍍層成片剝離而導(dǎo)致砂輪的整體失效。另外，由于鍍層厚，磨料出露高度低，容屑空間小，電鍍砂輪磨削時(shí)很容易因切屑的粘附堵塞而失效。同時(shí)，電鍍砂輪上磨料本身的有效利用率也極低。
國外在90年代初開始研究用釬焊代替電鍍開發(fā)新一代單層釬焊金剛石工具，借助高溫釬焊使釬料在金剛石磨粒與金屬基體界面上發(fā)生溶解、擴(kuò)散、化合之類的相互作用從而提高基體對(duì)金剛石磨粒的把持力，改善磨料、結(jié)合劑(釬料合金)、基體三者之間的結(jié)合強(qiáng)度。目前高溫釬焊金剛石工具基本是在高溫真空釬焊爐中進(jìn)行，對(duì)金屬基體實(shí)現(xiàn)了整體加熱，升溫速度緩慢，工具制備時(shí)間長，由于需要真空氛圍，因此設(shè)備投資大。雖然通過這種釬焊方式也能實(shí)現(xiàn)了金剛石磨粒的高強(qiáng)度固結(jié)，但是制備方式復(fù)雜，制備成本高，所需時(shí)間長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備效率高、制備成本低的單層釬焊金剛石工具的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的一種單層釬焊金剛石工具的制備方法，由金剛石磨粒與金屬基體在釬料的作用下加熱釬焊而成，上述釬焊過程在空氣中進(jìn)行，且所采用的釬料為低溫釬料，且上述釬焊過程中的釬焊加熱以高頻感應(yīng)的方式進(jìn)行。
上述低溫釬料所含成分的重量百分比為Ag25-30％，Cu35-40％，Zn31-37％，Cr5-10％，其熔點(diǎn)為740-760℃。
上述釬焊過程中，采用高頻感應(yīng)焊機(jī)進(jìn)行加熱。
本發(fā)明一種單層釬焊金剛石工具的制備方法，使用高頻感應(yīng)加熱可以大大的縮短加熱時(shí)間，從而提高了工具的制備效率；且由于空氣中有氧，在高溫情況下，會(huì)對(duì)金剛石磨粒產(chǎn)生氧化損傷，本發(fā)明使用高頻感應(yīng)加熱，且使用低溫釬料，這樣，釬焊加熱時(shí)間短，因此可以大大減少釬焊過程中由于高溫而引起的金剛石磨粒的熱損傷和氧化損傷；使用高頻感應(yīng)加熱還可以實(shí)現(xiàn)基體的局部受熱，即僅在需要釬焊金剛石磨粒的地方進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)金剛石磨粒的焊接，這樣避免了金屬基體的整體受熱，減少對(duì)金屬基體的熱損傷。同時(shí)由于釬焊操作在空氣中進(jìn)行，與普通的真空氛圍中釬焊相比，不需要真空制造儀器。在生產(chǎn)投資時(shí)，不需要在真空設(shè)備的投資。在制備工具時(shí)，由于不需要抽真空，因此可以進(jìn)一步縮短制備時(shí)間，提高工具的制備效率。
本發(fā)明的金剛石釬焊工具制備方法所得到的金剛石磨粒的出露高度磨粒能夠保持在磨粒粒徑的70％以上。這樣可以充分發(fā)揮每顆金剛石磨粒的優(yōu)異性能。
使用本金剛石釬焊工具制備技術(shù)所制造金剛石釬焊工具，制備效率高，在進(jìn)行重負(fù)荷加工時(shí)，由于磨粒出露高度高，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)硬脆性材料(包括陶瓷、石材、混凝土和玻璃等)的高效加工。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明一種單層釬焊金剛石工具的制備步驟如下一、在金屬基體表面均勻的涂覆上一層很薄的膠狀低溫釬料，此低溫釬料所含成分的重量百分比為Ag25-30％，Cu35-40％，Zn31-37％，Cr5-10％，此低溫釬料的熔點(diǎn)為740-760℃；二、把金剛石磨粒根據(jù)需要放置在步驟一中涂覆有膠狀低溫釬料的金屬基體上，然后在金屬基體表面放置壓塊，壓住金剛石磨粒；三、在空氣中用高頻感應(yīng)焊機(jī)對(duì)步驟二中金屬基體上需要釬焊金剛石磨粒的地方進(jìn)行加熱，加熱到低溫釬料熔化時(shí)，即可停止加熱，自然冷卻，這樣便實(shí)現(xiàn)了金剛石磨粒的釬焊固結(jié)。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)要點(diǎn)為在空氣中使用低溫釬料和感應(yīng)加熱的方式進(jìn)行釬焊，釬焊加熱的溫度及時(shí)間與所制造的工具的大小，金剛石磨粒的大小，釬料的選擇，釬焊面積的大小，高頻感應(yīng)焊機(jī)的功率等多種因素有關(guān)。
本發(fā)明中，釬焊采用高頻感應(yīng)焊機(jī)進(jìn)行加熱，使用高頻感應(yīng)加熱可以大大的縮短加熱時(shí)間，從而提高了金剛石工具的制備效率。同時(shí)由于釬焊操作在空氣中進(jìn)行，與普通的真空氣氛中釬焊相比，不需要真空制造儀器。在生產(chǎn)投資時(shí)，不需要在真空設(shè)備的投資，制備成本較低，且在制備工具時(shí)，由于不需要抽真空，因此可以進(jìn)一步縮短制備時(shí)間，提高工具的制備效率。
權(quán)利要求
1.一種單層釬焊金剛石工具的制備方法，由金剛石磨粒與金屬基體在釬料的作用下加熱釬焊而成，其特征在于上述釬焊過程在空氣中進(jìn)行，且所采用的釬料為低溫釬料，且上述釬焊過程中的釬焊加熱以高頻感應(yīng)的方式進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單層釬焊金剛石工具的制備方法，其特征在于上述低溫釬料所含成分的重量百分比為Ag25-30％，Cu35-40％，Zn31-37％，Cr5-10％，其熔點(diǎn)為740-760℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單層釬焊金剛石工具的制備方法，其特征在于上述釬焊過程中，采用高頻感應(yīng)焊機(jī)進(jìn)行加熱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單層釬焊金剛石工具的制備方法，由金剛石磨粒與金屬基體在低溫釬料的作用下加熱釬焊而成，上述釬焊過程在空氣中進(jìn)行，且所采用的釬料為低溫釬料，且上述釬焊過程中的釬焊加熱以高頻感應(yīng)的方式進(jìn)行。本發(fā)明使用高頻感應(yīng)加熱可以大大的縮短加熱時(shí)間，從而提高了工具的制備效率；且由于空氣中有氧，在高溫情況下，會(huì)對(duì)金剛石磨粒產(chǎn)生氧化損傷，本發(fā)明使用高頻感應(yīng)加熱，由于加熱時(shí)間短，因此可以大大減少釬焊過程中由于高溫而引起的金剛石磨粒的熱損傷和氧化損傷。同時(shí)由于釬焊操作在空氣中進(jìn)行，與普通的真空氛圍中釬焊相比，不需要真空制造儀器。在生產(chǎn)投資時(shí)，不需要在真空設(shè)備的投資。在制備工具時(shí)，由于不需要抽真空，因此可以進(jìn)一步縮短制備時(shí)間，提高工具的制備效率。
文檔編號(hào)B24D3/06GK1597255SQ20041004197
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月8日
發(fā)明者徐西鵬, 黃輝, 張桂全 申請(qǐng)人:華僑大學(xué)