專利名稱：一種冷壓燒結(jié)金剛石磨盤制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金剛石刀具制備方法，特別是用于石材等建筑材料磨削加工的冷
壓燒結(jié)金剛石磨盤制備方法，屬粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金剛石磨盤是用于建筑、裝修領(lǐng)域?qū)κ牡葓?jiān)硬的建筑材料進(jìn)行磨削加工的刀 具，隨經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，金剛石磨盤的市場(chǎng)需求量也在逐步增加。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)，缺點(diǎn)是模具損耗大，生產(chǎn)成本較高；刀頭與基體的聯(lián)結(jié)技術(shù)采用高頻感應(yīng)釬焊， 釬料使用價(jià)格昂貴的銀基焊片?，F(xiàn)有金剛石磨盤制作工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長，使得制備的金 剛石磨盤整體性價(jià)比低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于克服已有技術(shù)的缺陷而提供一種將刀頭燒結(jié)和焊接兩步工序合二為 一，在保證刀頭和基體之間聯(lián)結(jié)強(qiáng)度的前提下，可大幅降低生產(chǎn)成本的冷壓燒結(jié)金剛石磨 盤制備方法。 本發(fā)明所稱問題是以下述技術(shù)方案解決的 —種冷壓燒結(jié)金剛石磨盤制備方法，它包括粉料配制、刀頭生坯冷壓成型、基體 制備等工序，其特別之處是取已制備的刀頭生坯和基體，將銅基釬料均勻的涂抹在刀頭 生坯的過渡層面上，然后經(jīng)工裝定位，將刀頭生坯與基體置入管式爐中在還原氣氛下，經(jīng) 850°C -92(TC高溫?zé)Y(jié)50-70分鐘， 一次性完成刀頭與基體的聯(lián)結(jié)。 上述冷壓燒結(jié)金剛石磨盤制備方法，所述銅基釬料由下述重量單位的原料組成 Cu80-90，AL 2，Sn 5-10， Mn 1-5， Pb 1-5。 上述的冷壓燒結(jié)金剛石磨盤制備方法，其特征在于所述銅基釬料粉末粒度 為-300目，氫損《0. 13%，松比3. 3±0. 3g/cm3。 本發(fā)明方法針對(duì)現(xiàn)有金剛石磨盤制做工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高的問題進(jìn)行了改進(jìn)， 該方法摒棄傳統(tǒng)的刀頭與基體高頻焊接聯(lián)結(jié)工藝，以價(jià)格優(yōu)勢(shì)較大的銅基釬料替代銀基釬 料，采用在還原氣氛下管式爐連續(xù)冷壓燒結(jié)，將刀頭的燒結(jié)和焊接兩步工序合二為一，在保 證刀頭和基體之間聯(lián)結(jié)強(qiáng)度的前提下，較好地解決了釬焊磨盤成本高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜的問 題。采用本發(fā)明方法制作的金剛石磨盤鋒利度好、壽命長、工藝簡單、成本低。采用該方法 技術(shù)還可根據(jù)不同石材和建筑材料的性能，開發(fā)具有針對(duì)性的金剛石刀具。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所述冷壓燒結(jié)金剛石磨盤制備方法生產(chǎn)流程如下刀頭粉料混配、粉料冷 壓成型、基體制作、刀頭生坯和基體整體燒結(jié)、磨盤動(dòng)平衡檢測(cè)、磨盤拋丸、噴漆、開刃、檢驗(yàn)、包裝。 所述刀頭粉料配混是指按照常規(guī)方法將金屬粉、金剛石粉一起在混料機(jī)容器中初 步混勻后，最后加入液體石蠟再混均勻即可。 所述的粉料冷壓成型，是指粉料經(jīng)過稱量后均勻投入組裝好的專用模具內(nèi)，再經(jīng) 壓機(jī)壓制，從而制得刀頭生坯，壓力為l-2T/cm2。 所述刀頭生坯和基體整體燒結(jié)，是本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)，它將刀頭的燒結(jié)和焊接 兩步工序合二為一。它是指在刀頭生坯過渡層面上均勻的涂抹銅基釬料，然后通過工裝 定位，將刀頭生坯與基體進(jìn)行組裝，以石墨模具為載體，置入管式爐中在還原氣氛下，經(jīng) 850°C -92(TC高溫?zé)Y(jié)50-70分鐘，使銅基合金粉末高溫下呈液態(tài)，并在刀頭和基體結(jié)合面 上潤濕、填充、鋪展，冷卻凝固后將刀頭生坯與基體緊固聯(lián)結(jié)。同時(shí)刀頭生坯經(jīng)過高溫?zé)Y(jié) 合金化后，具有一定機(jī)械強(qiáng)度和硬度(標(biāo)準(zhǔn)試塊29. 5mmX 7. 5mmX 5. 5mm抗折強(qiáng)度^ 1. 5KN 洛氏硬度HRB 85±5)。本發(fā)明所述銅基釬料是基于反復(fù)試驗(yàn)得出的，其配比為Cu 80-90， AL2， Sn 5-10， Mn 1_5， Pb 1_5。銅基釬料為采用用霧化粉末冶金技術(shù)制成的合金粉末，粉 末粒度為-300目，氫損《0. 13%，松比3. 3±0. 3g/cm3。 所述磨盤動(dòng)平衡檢測(cè)，是指磨盤在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，因刀頭重量偏差和移位引起 的不平衡，表現(xiàn)為震動(dòng)大，磨盤需要進(jìn)行動(dòng)平衡修正處理。
所述磨盤拋丸，是指磨盤表面需做光潔度處理。
所述噴漆，是指磨盤表面需做防銹處理。 所述開刃，是指磨盤刀頭需要經(jīng)磨削處理，使金剛石刀頭中的金剛石出露。
所述包裝，是指按產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，以方便保存、運(yùn)輸。
以下提供幾個(gè)具體實(shí)施例 實(shí)施例1 :分別按照常規(guī)技術(shù)制備刀頭生坯和基體；按照如下配比(質(zhì)量比)稱取 銅基釬料原料Cu 80，AL 2，Sn 7，Mn l，Pb 2，將上述原料采用霧化粉末冶金技術(shù)制成銅基 釬料合金粉末，粉末粒度為-300目，氫損《0. 13%，松比3. 3±0. 3g/cm3 ;按照質(zhì)量比液體 石蠟銅基釬料為l : 2的比例將二者混合為粘稠狀，均勻的涂抹在刀頭生坯的過渡層面 上，然后經(jīng)工裝定位，以石墨模具為載體，將刀頭生坯與基體置入管式爐中在還原氣氛下， 經(jīng)85(TC高溫?zé)Y(jié)70分鐘，一次性完成刀頭與基體的聯(lián)結(jié)。 實(shí)施例2 :分別按照常規(guī)技術(shù)制備刀頭生坯和基體；按照如下配比(質(zhì)量比)稱 取銅基釬料原料Cu 90， AL 2，Sn 10， Mn 5， Pb 5，將上述原料采用霧化粉末冶金技術(shù)制成 銅基釬料合金粉末，粉末粒度為-300目，氫損《0. 13%，松比3. 3±0. 3g/cm3 ;按照質(zhì)量比 液體石蠟銅基釬料為l : 2的比例將二者混合為粘稠狀，均勻的涂抹在刀頭生坯的過渡 層面上，然后經(jīng)工裝定位，以石墨模具為載體，將刀頭生坯與基體置入管式爐中在還原氣氛 下，經(jīng)89(TC高溫?zé)Y(jié)60分鐘，一次性完成刀頭與基體的聯(lián)結(jié)。 實(shí)施例3 :分別按照常規(guī)技術(shù)制備刀頭生坯和基體；按照如下配比(質(zhì)量比)稱取 銅基釬料原料Cu 85， AL 2，Sn 5，Mn 3，Pb 1，將上述原料采用霧化粉末冶金技術(shù)制成銅基 釬料合金粉末，粉末粒度為-300目，氫損《0. 13%，松比3. 3±0. 3g/cm3 ;按照質(zhì)量比液體 石蠟銅基釬料為l : 2的比例將二者混合為粘稠狀，均勻的涂抹在刀頭生坯的過渡層面 上，然后經(jīng)工裝定位，以石墨模具為載體，將刀頭生坯與基體置入管式爐中在還原氣氛下， 經(jīng)92(TC高溫?zé)Y(jié)50分鐘，一次性完成刀頭與基體的聯(lián)結(jié)。
權(quán)利要求
一種冷壓燒結(jié)金剛石磨盤制備方法，它包括粉料配制、刀頭生坯冷壓成型、基體制備等工序，其特征在于取已制備的刀頭生坯和基體，將銅基釬料均勻的涂抹在刀頭生坯的過渡層面上，然后經(jīng)工裝定位，將刀頭生坯與基體置入管式爐中在還原氣氛下，經(jīng)850℃-920℃高溫?zé)Y(jié)50-70分鐘，一次性完成刀頭與基體的聯(lián)結(jié)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷壓燒結(jié)金剛石磨盤制備方法，其特征在于所述銅基釬料 由下述重量單位的原料組成Cu 80-90， AL 2， Sn 5_10， Mn 1_5， Pb 1_5。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷壓燒結(jié)金剛石磨盤制備方法，其特征在于所述銅基 釬料粉末粒度為-300目，氫損《0. 13%，松比3. 3±0. 3g/cm3。
全文摘要
一種冷壓燒結(jié)金剛石磨盤制備方法，屬粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域，用于解決金剛石磨盤工藝復(fù)雜、成本高問題。技術(shù)方案包括粉料配制、刀頭生坯冷壓成型、基體制備等工序，特別之處是取已制備的刀頭生坯和基體，將銅基釬料均勻的涂抹在刀頭生坯的過渡層面上，然后經(jīng)工裝定位，將刀頭生坯與基體置入管式爐中在還原氣氛下，經(jīng)850℃-920℃高溫?zé)Y(jié)50-70分鐘，一次性完成刀頭與基體的聯(lián)結(jié)。本發(fā)明方法摒棄傳統(tǒng)的刀頭與基體高頻焊接聯(lián)結(jié)工藝，以價(jià)格優(yōu)勢(shì)較大的銅基釬料替代銀基釬料，采用在還原氣氛下管式爐連續(xù)冷壓燒結(jié)，將刀頭的燒結(jié)和焊接兩步工序合二為一，在保證刀頭和基體之間聯(lián)結(jié)強(qiáng)度的前提下，較好地解決了釬焊磨盤成本高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜問題。
文檔編號(hào)B24D18/00GK101791788SQ20101012102
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者時(shí)會(huì)彬, 王麗娟, 王凱, 王詠梅, 王成軍, 蘇士偉, 袁一飛 申請(qǐng)人:博深工具股份有限公司