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CN101053981A - 钎焊－热压烧结金刚石工具节块 - Google Patents

钎焊－热压烧结金刚石工具节块 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钎焊－热压烧结金刚石工具节块，其采用了热压烧结与钎焊相结合的方法，金刚石磨粒通过钎料钎焊在金属管内并沿金属管的长度方向排布，各金属管通过结合剂热压烧结固定在一起，且各金属管的管口方向一致，成功解决了多层钎焊金刚石节块的问题，大大提高了金刚石工具节块的使用寿命。本发明实质上就是对热压烧结中的金刚石磨粒进行了有序的排列，同时又具有钎焊金刚石产品的全部优势，且生产过程易实现自动化，可应于热压烧结金刚石的全部产品，如圆盘锯片、钻头、带锯、桶锯、绳锯和磨头等。

Description

钎焊-热压烧结金刚石工具节块
技术领域
本发明涉及硬脆材料加工领域，具体涉及一种金刚石工具，广泛应用于单(多)晶硅等高硬度晶体、石材切割，以及玻璃、陶瓷、宝石、石墨加工行业。
背景技术
目前已有的金刚石工具通常可分为单层电镀和多层烧结(包括热固化)两大类，由于实际磨削作业的多样性与复杂性，单层与多层工具各有所长，其中单层电镀金刚石工具由于电镀工艺简单，制作容易；无需修整修锐，使用方便，因此在金刚石工具的生产应用中都一直占据着很大的份额。但是由于电镀金刚石工具上电沉积的镀层金属与磨料和磨具基体的界面上均不存在牢固的化学冶金结合。磨料只是被机械地包埋在镀层与基体之间，因此金属镀层对金刚石磨粒的把持力小，极容易因磨料脱落和镀层成片剥离而导致砂轮的整体失效。另外，由于镀层厚，磨料出露高度低，容屑空间小，电镀砂轮磨削时很容易因切屑的粘附堵塞而失效。同时，电镀砂轮上磨料本身的有效利用率也极低。
国外在90年代初开始研究用钎焊代替电镀开发新一代单层钎焊金刚石工具，借助高温钎焊使钎料在金刚石磨粒与金属基体界面上发生溶解、扩散、化合之类的相互作用从而提高基体对金刚石磨粒的把持力，改善磨料、结合剂(钎料合金)、基体三者之间的结合强度。金刚石钎焊技术，可实现金刚石、结合剂和金属基体界面化学冶金结合，具有较高的结合强度，很薄的结合剂厚度，极高的裸露高度，实现金刚石的充分利用，提高了工具的寿命和加工效率，改变了以往电镀沉积及热压烧结金刚石把持力不高的特点。钎焊金刚石工具一般包括金属基体、金属节块和金刚石磨粒，金属节块固定在金属基体的周沿，金刚石磨粒钎焊在金属节块的两端面上，这种钎焊金刚石工具，金刚石磨粒一般都是单层钎焊，其工作层只有一层，使用寿命较短。
发明内容
本发明的目的是提供一种可多层钎焊、使用寿命较长的钎焊-热压烧结金刚石工具节块。
本发明的技术方案是这样的：钎焊-热压烧结金刚石工具节块，包括金刚石磨粒和金属管，上述金刚石磨粒在上述金属管内沿金属管的长度方向排布并与金属管钎焊固定在一起，复数根上述管内钎焊有金刚石磨粒的金属管通过结合剂热压烧结固定在一起，且上述各金属管的管口方向一致。
上述复数根金属管间隔排列成相互平行的复数列，各列中的金属管相互紧密排布。
上述复数列金属管排列成方形节块。
上述复数列金属管排列成扇形节块。
上述复数列金属管排列成圆柱状的串珠节块。
采用上述方案后，本发明的钎焊-热压烧结金刚石工具节块，采用了热压烧结与钎焊相结合的方法，金刚石磨粒通过钎料钎焊在金属管内并沿金属管的长度方向排布，各金属管通过结合剂热压烧结固定在一起，且各金属管的管口方向一致，成功解决了多层钎焊金刚石节块的问题，大大提高了金刚石工具节块的使用寿命。本发明实质上就是对热压烧结中的金刚石磨粒进行了有序的排列，同时又具有钎焊金刚石产品的全部优势，且生产过程易实现自动化，可应于热压烧结金刚石的全部产品，如圆盘锯片、钻头、带锯、桶锯、绳锯和磨头等。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为本发明实施例二的结构示意图。
图3为本发明实施例三的结构示意图。
图4为本发明的成型过程示意图。
具体实施方式
本发明的钎焊-热压烧结金刚石工具节块，实施例一如图1所示，包括金刚石磨粒和金属管1，金属管1的内径与金刚石磨粒的粒径相适配，金刚石磨粒在金属管1内沿金属管1的长度方向排布并通过钎料与金属管1钎焊固定在一起，管内钎焊有金刚石磨粒的金属管1管口方向一致地间隔排列成相互平行的复数列，各列中的金属管1相互紧密排布，所有金属管1通过金属粉2在热压机内热压烧结固定在一起形成方形节块。
本发明的钎焊-热压烧结金刚石工具节块，实施例二如图2所示，包括金刚石磨粒和金属管1，金属管1的内径与金刚石磨粒的粒径相适配，金刚石磨粒在金属管1内沿金属管1的长度方向排布并通过钎料与金属管1钎焊固定在一起，管内钎焊有金刚石磨粒的金属管1管口方向一致地间隔排列成相互平行的复数列，各列中的金属管1相互紧密排布，所有金属管1通过金属粉2在热压机内热压烧结固定在一起形成扇形节块。
本发明的钎焊-热压烧结金刚石工具节块，实施例三如图3所示，包括金刚石磨粒和金属管1，金属管1的内径与金刚石磨粒的粒径相适配，金刚石磨粒在金属管1内沿金属管1的长度方向排布并通过钎料与金属管1钎焊固定在一起，管内钎焊有金刚石磨粒的金属管1管口方向一致地间隔排列成相互平行的复数列，各列中的金属管1相互紧密排布，所有金属管1通过金属粉2在热压机内热压烧结固定在一起形成圆柱状的串珠节块。
本发明的成型过程如图4所示，将加有金刚石磨粒和钎料的金属管1裁制成所需长度的小段，再将此金属管和调制好的金属粉末2一同装入石墨模具3内，上热压机经热压烧结钎焊成型，一次性同时完成热压烧结和钎焊的工作。当然，也可先将装有金刚石磨粒和钎料的金属管1先进行钎焊，再将金属管裁制成所需长度的小段，最后将裁制好的各金属管1和调制好的金属粉末2一同装入石墨模具3内，上热压机经热压烧结成节块，各节块之间通过石墨块4分隔开来。

Claims (5)

1、钎焊-热压烧结金刚石工具节块，其特征在于：包括金刚石磨粒和金属管，上述金刚石磨粒在上述金属管内沿金属管的长度方向排布并与金属管钎焊固定在一起，复数根上述管内钎焊有金刚石磨粒的金属管通过结合剂热压烧结固定在一起，且上述各金属管的管口方向一致。
2、根据权利要求1所述的钎焊-热压烧结金刚石工具节块，其特征在于：上述复数根金属管间隔排列成相互平行的复数列，各列中的金属管相互紧密排布。
3、根据权利要求2所述的钎焊-热压烧结金刚石工具节块，其特征在于：上述复数列金属管排列成方形节块。
4、根据权利要求2所述的钎焊-热压烧结金刚石工具节块，其特征在于：上述复数列金属管排列成扇形节块。
5、根据权利要求2所述的钎焊-热压烧结金刚石工具节块，其特征在于：上述复数列金属管排列成圆柱状的串珠节块。
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