專利名稱：一種精密微型刀具焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微型鉆頭加工領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種用于印刷電路板行業(yè)的精密微型刀具的焊接方法。
背景技術(shù)：
加工印刷電路板的精密微型刀具的刀具部分的材質(zhì)與柄部的材質(zhì)常常是不同的， 需要焊接固定。以微型鉆頭為例，其鉆身構(gòu)件通常使用以高硬度碳化鎢為主要成分的硬質(zhì) 合金材質(zhì)，由于碳化鎢材料越來越貴，要節(jié)約成本就要盡量減少硬質(zhì)合金；而鉆柄構(gòu)件主要 起夾持定位所用，故鉆柄構(gòu)件選用較廉價的不銹鋼圓柱棒料。因此，需采用焊接的方式，將 鉆身構(gòu)件和鉆柄構(gòu)件形成一體。鉆身構(gòu)件和鉆柄構(gòu)件的焊接形式有兩種，一種是直接焊接，一種是嵌合焊接。直 接焊接的不銹鋼材質(zhì)的鉆柄構(gòu)件的圓柱端面為平面，直接與硬質(zhì)合金的鉆身構(gòu)件焊接在一 起；嵌合焊接的不銹鋼材質(zhì)的鉆柄構(gòu)件的圓柱端面有一嵌合孔，孔內(nèi)可放焊膏，硬質(zhì)合金的 鉆身構(gòu)件可插入鉆柄構(gòu)件的嵌合孔內(nèi)，通過焊接的方法與硬質(zhì)合金的鉆身構(gòu)件連接。下面 以鉆柄構(gòu)件的端面有嵌合孔的微型鉆頭的焊接為例進行說明。對微型鉆頭的不銹鋼的鉆柄 構(gòu)件與硬質(zhì)合金的鉆身構(gòu)件的常規(guī)的焊接方法是一次加熱法，常包括以下步驟SOl 將焊膏和鉆身構(gòu)件的焊接部放入鉆柄構(gòu)件的嵌合孔內(nèi)；S02:加熱使鉆身構(gòu)件的嵌合孔內(nèi)的焊膏融化，并在加熱溫度達到預先設(shè)置的最高 溫度值后立即下降，以將鉆柄構(gòu)件與鉆身構(gòu)件焊接連接；S03 讓焊好的微型鉆頭快速冷卻，焊接完成。這種焊接方法的加熱溫度曲線如圖1所示，其中線段1為加熱曲線段，線段2為冷 卻曲線段。由于工件焊完后冷卻速度過快，其焊接位置處的內(nèi)應力來不及充分釋放，孔內(nèi)氣 泡來不及充分溢出，因此現(xiàn)有技術(shù)中焊接的微型刀具普遍存在著殘余內(nèi)應力過大、焊縫殘 留氣泡，焊接處的強度不夠高的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能提高精密微型刀具焊 接處的強度的精密微型刀具焊接方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種精密微型刀具焊接方法，包括以下步驟A 對微型刀具的焊接處進行加熱處理；B 對微型刀具的焊接處冷卻處理；C 對微型刀具的焊接處進行回熱處理；D 對微型刀具的焊接處冷卻處理。所述的步驟D后還包括重新執(zhí)行步驟C，直至回熱處理達到預設(shè)的次數(shù)。
所述的步驟C中的回熱處理的最高加熱溫度低于步驟A中的加熱處理的最高加熱溫度；每一次步驟D之后重新執(zhí)行的步驟C中的回熱處理的最高加熱溫度均低于前一次回 熱處理的最高加熱溫度。這樣的設(shè)計可以更好的釋放焊接位置處的內(nèi)應力。所述步驟A中的加熱處理的過程包括加熱子過程和恒溫子過程；所述的加熱子過 程在加熱溫度到達預設(shè)的溫度后即進入恒溫子過程，并在以預設(shè)的恒溫時間段內(nèi)結(jié)束恒溫 子過程，執(zhí)行步驟B ；同樣的，所述步驟C中的加熱處理的過程包括加熱子過程和恒溫子過 程；所述的加熱子過程在加熱溫度到達預設(shè)的溫度后即進入恒溫子過程，并在以預設(shè)的恒 溫時間段內(nèi)結(jié)束恒溫子過程，執(zhí)行步驟D。所述的步驟C中的回熱處理的恒溫子過程的恒溫時間段短于步驟A中的加熱處理 的恒溫子過程的恒溫時間段；每一次步驟D之后重新執(zhí)行的步驟C中的回熱處理的恒溫子 過程的恒溫時間段均短于前一次回熱處理的恒溫子過程的恒溫時間段。所述的步驟A中的進入恒溫子過程的預設(shè)溫度的可選擇的范圍為600 800度。所述的每一次步驟D之后重新執(zhí)行的步驟C中的回熱處理的開始進入加熱子過程 的溫度均低于前一次回熱處理的開始進入加熱子過程的溫度。所述的步驟B和步驟D中，通過自然冷卻處理的方式對微型刀具的焊接處進行冷 卻處理。所述的步驟B和步驟D中冷卻處理的時間段的長度可選擇的范圍為0. 5 5秒。 即每兩次的加熱間隔時間為0. 5 5秒。本發(fā)明由于在進行了加熱處理及冷卻處理的步驟后，又執(zhí)行了回熱處理的步驟， 通過緩慢降溫起到類似回火的作用，使得焊接處的內(nèi)應力可以更好的釋放，進一步的減小 了焊接處的變形，且孔內(nèi)焊膏填充更致密，減少了氣孔現(xiàn)象，很有效的提高了精密微型刀具 焊接處的強度。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)使用的加熱曲線示意圖；圖2是本發(fā)明實施例使用的加熱曲線示意圖；圖3是本發(fā)明實施例的焊接狀態(tài)示意圖。其中9、鉆身構(gòu)件，10、高頻感應線圈，11、鉆柄構(gòu)件，12、紅外線溫度感應裝置。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和較佳的實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明所述的精密微型刀具的焊接方法包括以下幾個步驟A 對微型刀具的焊接處進行加熱處理；B 對微型刀具的焊接處冷卻處理；C 對微型刀具的焊接處進行回熱處理；D 對微型刀具的焊接處冷卻處理。在需要的時候，可以多次執(zhí)行步驟C、D進行多次回熱。下面仍以鉆柄構(gòu)件的端面有嵌合孔的微型鉆頭的焊接為例進行說明，其焊接時的 狀態(tài)如圖3所示，所述的鉆柄構(gòu)件11的嵌合孔內(nèi)涂有焊膏，鉆身構(gòu)件9放置在鉆柄構(gòu)件11的嵌合孔內(nèi)，通過高頻感應線圈10對焊接部位處進行加熱，而同時，又通過紅外線溫度感 應裝置12對焊接部位處的加熱的溫度進行實時的測量。
具體的焊接方法包括以下步驟Sll 將焊膏涂于鉆柄構(gòu)件11的嵌合孔內(nèi)；S12 通過進給裝置(圖中未示出)將鉆身構(gòu)件9插入鉆柄構(gòu)件11的嵌合孔內(nèi)；S13 對微型鉆頭的焊接處進行加熱處理，通過控制裝在鉆柄構(gòu)件11嵌合孔周圍 的高頻感應線圈10發(fā)熱，促使焊膏熔化并達到預設(shè)的加熱溫度，將鉆柄構(gòu)件11與鉆身構(gòu)件 9焊接成為一體棒料；此即為加熱處理過程中的加熱子過程，其焊接處的溫度曲線可參看 圖2中的加熱曲線段3;S14 通過紅外線溫度感應裝置12對焊接處的溫度進行實時監(jiān)測，當溫度到達預 設(shè)的溫度后，即通知高頻感應線圈10進行恒溫加熱，進入恒溫子過程，控制高頻感應線圈 10加熱的溫度，保持一段時間恒溫，其焊接處的溫度曲線可參看圖2中的恒溫曲線段4，其 波峰平坦；其中，對高頻感應線圈10的控制可通過控制其電流大小實現(xiàn)；不銹鋼的鉆柄構(gòu) 件與硬質(zhì)合金的鉆身構(gòu)件之間的焊接溫度可選擇設(shè)置在600 800度之間，恒溫子過程的 恒溫保持時間可在1 3秒之間；S15 控制高頻感應線圈10停止加熱，對微型鉆頭的焊接處冷卻處理，自然冷卻 1 5秒；其焊接處的溫度曲線可參看圖2中的冷卻曲線段5 ；S16:在冷卻到一定的溫度時，對微型鉆頭的焊接處進行回熱處理，控制高頻感應 線圈10再次進入加熱子過程，短時間地加熱焊接處約0. 5 1. 5秒，其焊接處的溫度曲線 可參看圖2中的回熱曲線段6;S17 在到達預設(shè)的回熱溫度后，進入恒溫子過程，控制高頻感應線圈10加熱的溫 度，保持一段時間恒溫，保持恒溫200 400度；其焊接處的溫度曲線可參看圖2中的恒溫 曲線段7，其波峰平坦；S18 再次控制高頻感應線圈10停止加熱，對微型鉆頭的焊接處冷卻處理，讓焊好 的工件自然緩慢冷卻，其焊接處的溫度曲線可參看圖2中的冷卻曲線段8 ；S19 可根據(jù)需要重復步驟S16 S18，直至回熱處理達到預設(shè)的次數(shù)。其中，步驟S13中的加熱處理的溫度的加熱恒溫范圍為600 800度，而步驟S16 中的回熱處理的溫度低于步驟S13中的加熱處理的溫度；而每一次步驟S18之后重新執(zhí)行 的步驟S16中的回熱處理的溫度均低于前一次回熱處理的回熱溫度。具體的溫度可以根據(jù) 實際情況進行調(diào)整，這樣的設(shè)計可以更好的釋放焊接位置處的內(nèi)應力。而所述的每一次步驟S18之后重新執(zhí)行的步驟S16中的回熱處理的開始進入加熱 子過程的溫度均低于前一次回熱處理的開始進入加熱子過程的溫度。即，每次冷卻結(jié)束的 溫度是逐次降低的，直至不再回熱處理。這樣的設(shè)計也有利于更好的釋放焊接位置處的內(nèi) 應力。同時，所述的步驟S17中的回熱處理的恒溫子過程的恒溫時間段短于步驟S14中 的加熱處理的恒溫子過程的恒溫時間段；而每一次步驟S18之后重新執(zhí)行的步驟S17中的 回熱處理的恒溫子過程的恒溫時間段均短于前一次回熱處理的恒溫子過程的恒溫時間段。 這樣的設(shè)計也有利于更好的釋放焊接位置處的內(nèi)應力。通過以上方法焊接的精密微型刀具，由于其在高頻焊接時用恒溫多次加熱法，即先加熱到最高溫度，保持一段時間恒溫，然后停止加熱，冷卻到一定溫度再次加熱，通過緩 慢降溫起到類似回火的作用，使得焊接處的變形減小了 30%，說明其內(nèi)應力顯著減小。此 外，平均抗拉強度提高20 %，孔內(nèi)焊膏填充更致密，無氣孔現(xiàn)象，鋼柄表面也無生銹現(xiàn)象。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，如用焊絲或焊片代替焊膏、 用平面鋼柄代替有嵌合孔的鋼柄、用其他的加熱工具代替高頻感應線圈10、用其他的溫度 檢測器代替紅外線溫度感應裝置12等， 都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種精密微型刀具焊接方法，其特征在于，包括以下步驟A對微型刀具的焊接處進行加熱處理；B對微型刀具的焊接處冷卻處理；C對微型刀具的焊接處進行回熱處理；D對微型刀具的焊接處冷卻處理。
2.如權(quán)利要求1所述的精密微型刀具焊接方法，其特征在于，所述的步驟D后還包括重 新執(zhí)行步驟C，直至回熱處理達到預設(shè)的次數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的精密微型刀具焊接方法，其特征在于，所述的步驟C中的回熱處 理的最高加熱溫度低于步驟A中的加熱處理的最高加熱溫度；每一次步驟D之后重新執(zhí)行 的步驟C中的回熱處理的最高加熱溫度均低于前一次回熱處理的最高加熱溫度。
4.如權(quán)利要求1或3所述的精密微型刀具焊接方法，其特征在于，所述步驟A中的加熱 處理的過程包括加熱子過程和恒溫子過程；所述的加熱子過程在加熱溫度到達預設(shè)的溫度 后即進入恒溫子過程，并在以預設(shè)的恒溫時間段內(nèi)結(jié)束恒溫子過程，執(zhí)行步驟B;同樣的， 所述步驟C中的加熱處理的過程包括加熱子過程和恒溫子過程；所述的加熱子過程在加熱 溫度到達預設(shè)的溫度后即進入恒溫子過程，并在以預設(shè)的恒溫時間段內(nèi)結(jié)束恒溫子過程， 執(zhí)行步驟D。
5.如權(quán)利要求4所述的精密微型刀具焊接方法，其特征在于，所述的步驟C中的回熱處 理的恒溫子過程的恒溫時間段短于步驟A中的加熱處理的恒溫子過程的恒溫時間段；每一 次步驟D之后重新執(zhí)行的步驟C中的回熱處理的恒溫子過程的恒溫時間段均短于前一次回 熱處理的恒溫子過程的恒溫時間段。
6.如權(quán)利要求4所述的精密微型刀具焊接方法，其特征在于，所述的步驟A中的進入恒 溫子過程的預設(shè)溫度的可選擇的范圍為600 800度。
7.如權(quán)利要求4所述的精密微型刀具焊接方法，其特征在于，所述的每一次步驟D之后 重新執(zhí)行的步驟C中的回熱處理的開始進入加熱子過程的溫度均低于前一次回熱處理的 開始進入加熱子過程的溫度。
8.如權(quán)利要求1所述的精密微型刀具焊接方法，其特征在于，所述的步驟B和步驟D 中，通過自然冷卻處理的方式對微型刀具的焊接處進行冷卻處理。
9.如權(quán)利要求8所述的精密微型刀具焊接方法，其特征在于，所述的步驟B和步驟D中 冷卻處理的時間段的長度可選擇的范圍為0. 5 5秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精密微型刀具焊接方法，包括以下步驟對微型刀具的焊接處進行加熱處理；對微型刀具的焊接處冷卻處理；對微型刀具的焊接處進行回熱處理；對微型刀具的焊接處冷卻處理。本發(fā)明由于在進行了加熱處理及冷卻處理的步驟后，又執(zhí)行了回熱處理的步驟，通過緩慢降溫起到類似回火的作用，使得焊接處的內(nèi)應力可以更好的釋放，進一步的減小了焊接處的變形，且孔內(nèi)焊膏填充更致密，減少了氣孔現(xiàn)象，很有效的提高了精密微型刀具焊接處的強度。
文檔編號C22F1/00GK101804504SQ201010111789
公開日2010年8月18日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者肖真健 申請人:深圳市金洲精工科技股份有限公司