RU2500508C1

RU2500508C1 - Method of attachment of diamond-bearing and carbide elements to tool body

Info

Publication number: RU2500508C1
Application number: RU2012123635/02A
Authority: RU
Inventors: Василий Иванович Бугаков
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-12-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention is intended for production of crown bits, diamond bits, cylindrical diamond drill bits, etc. Split non-expandable graphite sleeve with groove cut over its OD is fitted inside tool cylindrical body. Said sleeve is pressed against tool body inner surface. Then, diamond-bearing or carbide elements with flux and solder applied thereon are arranged in turns over groove side surface. Said elements are pressed against tool body face. Ellipse-shape inductor is used wherein the length of larger inner diagonal is 1.3-1.8 times larger then soldered element length. Then, elements are soldered in place to withdraw graphite sleeve therefrom.

EFFECT: reliable attachment of diamond-bearing or carbide elements, tool longer life.

3 cl, 2 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области производства алмазосодержащих и твердосплавных инструментов используемых в горном деле, а именно в буровой технике при изготовлении буровых коронок, алмазных долот, алмазных цилиндрических сверл.The invention relates to the field of production of diamond-containing and carbide tools used in mining, namely in drilling equipment in the manufacture of drill bits, diamond bits, diamond cylindrical drills.

Для изготовления алмазосодержащего и твердосплавного инструмента используют технологические процессы пайки элементов к корпусу инструмента путем нагрева газовой горелкой, электрической дугой и индукционным методом, который по сравнению с другими методами имеет явные преимущества, так как имеет возможность интенсивного нагрева локальной зоны, что позволяет снизить отрицательное влияние высокой температуры на элементы за счет ее кратковременности, увеличить производительность, повысить прочность паяных соединений, понизить расход припоев и флюсов, в целом понизить стоимость изготовления инструмента и повысить качество инструмента, используемого в различных областях машиностроения. При индукционном нагреве необходимо подобрать режим пайки: частоту и мощность высокочастотного источника питания и время пайки, геометрию индуктора и расстояние его до зоны разогрева. Установлено, что более низкие частоты используют для получения более равномерного нагрева локальной зоны.For the manufacture of diamond-containing and carbide tools using technological processes of soldering elements to the tool body by heating with a gas burner, electric arc and induction method, which in comparison with other methods has obvious advantages, since it has the ability to intensively heat the local zone, which reduces the negative impact of high temperature on elements due to its short duration, increase productivity, increase the strength of soldered joints, reduce consumption solders and fluxes, in general, lower the cost of manufacturing the tool and improve the quality of the tool used in various fields of engineering. When induction heating, it is necessary to select the soldering mode: the frequency and power of the high-frequency power source and the soldering time, the geometry of the inductor and its distance to the heating zone. It is established that lower frequencies are used to obtain more uniform heating of the local zone.

Известен способ крепления рабочего элемента в корпусе инструмента (патент РФ №2104849, МПК B23K 31/02, приоритет 31.12.1996 г.) при котором в углубление корпуса устанавливают вспомогательную втулку с размещенным в ней с зазором рабочий элемент и осуществляют нагрев и обжатие вспомогательной втулки вместе с рабочим элементом в электродах контактной сварочной машины, при этом размеры вспомогательной втулки выбирают таким, чтобы обеспечить зазор в пределах 0,5-0,8 мм. между ее наружной поверхностью и корпусом инструмента, перед установкой вспомогательной втулки в углубление корпуса нижний торец и часть наружной и внутренней ее поверхностей в пределах 1,1-1,3 высоты рабочего элемента смачивают в жидкости с вязкостью не менее 9 сСт, а затем смоченную часть вспомогательной втулки окунают в наплавочный порошок на основе никеля. Для инструментов с рабочим элементом в виде природного алмаза в опорной поверхности углубления корпуса выполняют гнездо в виде опрокинутой четырехгранной пирамиды по размеру природного алмаза, предназначенное для центрирования рабочей вершины последнего, при этом в верхнем электроде выполняют углубление в виде конуса или полусферы. Контактную сварку-пайку ведут в электродах при плотности тока от 10 до 32 кА при длительности импульса от 0,3 до 2 с и усилием на электродах от 100 до 350 кгс. Недостатком этого способа является то, что он пригоден только для изготовления однокристального инструмента из крупных алмазов, велика опасность перегреть алмаз. Известен способ армирования породоразрушающего инструмента твердосплавными пластинами (авт. свид. SU №1668621, МПК E21B 10/46, приоритет 11.05.1989 г.) включающий установку твердосплавной пластины в подготовленный паз с гарантированным зазором, введение в зазор между пластиной и стенками паза расплавленного припоя, образующего паяльную ванну, причем зазор между пластиной и стенками паза выполнен в верхней части с уширением по всей его длине твердосплавной пластины, сужающимся до величины гарантированного зазора у концов пластины, при этом глубина уширения составляет от 0,1 до 0,2 глубины паза под пластину. После сборки инструмент помещают в индуктор, где под действием высокой частоты он нагревается до температуры плавления буры (800-820°С), затем температуру доводят до температуры плавления припоя (900-1050°С) Расплавленный припой вытесняет буру на периферию зазора. Затем охлаждают. Способ позволяет снизить затраты на изготовление инструмента при обеспечении высокого качества пайки. Недостатком способа является ограниченность его применения при изготовлении различного вида инструмента, а также нагрев в индукторе всей сборки инструмента, что увеличивает расход электроэнергии и снижает качество инструмента в целом.A known method of fastening a working element in the tool body (RF patent No. 2104849, IPC B23K 31/02, priority 12/31/1996), in which an auxiliary sleeve is installed in the recess of the housing with a working element placed in it with a gap and the auxiliary sleeve is heated and crimped together with the working element in the electrodes of a contact welding machine, while the dimensions of the auxiliary sleeve are chosen so as to provide a gap in the range of 0.5-0.8 mm. between its outer surface and the tool body, before installing the auxiliary sleeve in the recess of the body, the lower end and part of its outer and inner surfaces are wetted in a fluid with a viscosity of at least 9 cSt, and then the wetted part the auxiliary sleeve is dipped in a nickel-based surfacing powder. For tools with a working element in the form of natural diamond, a nest in the form of an overturned tetrahedral pyramid in size of natural diamond is used to center the working top of the latter, while in the upper electrode a recess is made in the form of a cone or hemisphere. Contact welding is carried out in electrodes at a current density of 10 to 32 kA with a pulse duration of 0.3 to 2 s and a force on the electrodes of 100 to 350 kgf. The disadvantage of this method is that it is suitable only for the manufacture of single-chip tools from large diamonds, there is a great danger of overheating the diamond. A known method of reinforcing a rock cutting tool with carbide inserts (auth. Certificate SU No. 1668621, IPC E21B 10/46, priority 05/11/1989) comprising installing a carbide insert in a prepared groove with a guaranteed gap, introducing molten solder into the gap between the plate and the walls of the groove forming a soldering bath, and the gap between the plate and the walls of the groove is made in the upper part with broadening along its entire length of the carbide plate, tapering to the size of the guaranteed gap at the ends of the plate, while the depth at Irene is from 0.1 to 0.2 of the groove depth of the insert. After assembly, the tool is placed in the inductor, where it is heated to the melting temperature of the drill (800-820 ° C) under the influence of a high frequency, then the temperature is brought to the melting temperature of the solder (900-1050 ° C). The molten solder displaces the drill to the periphery of the gap. Then cool. The method allows to reduce the cost of manufacturing a tool while ensuring high quality soldering. The disadvantage of this method is its limited use in the manufacture of various types of tools, as well as heating in the inductor of the entire assembly of the tool, which increases energy consumption and reduces the quality of the tool as a whole.

Известен способ соединения монокристалла алмаза с металлом (патент РФ №2347651, приоритет 14.12.2008 г., МПК B23K 1/20, B23K 1/18, B23K 26/40, B23K 35/22) относящийся к области соединения разнородных материалов, в частности к соединению монокристаллов алмаза с металлом и используется для изготовления алмазного инструмента.A known method of connecting a single crystal of diamond with metal (RF patent No. 2347651, priority 12/14/2008, IPC B23K 1/20, B23K 1/18, B23K 26/40, B23K 35/22) related to the field of joining dissimilar materials, in particular to the connection of single crystals of diamond with metal and is used for the manufacture of diamond tools.

Способ осуществляют путем нанесения промежуточного слоя, приготовленного из смеси нанодисперстного порошка оксида железа и фуллерена С60. Предварительно поверхность монокристалла алмаза полируют и обезжиривают. Место контакта монокристалла алмаза с нанесенным на него промежуточного слоя подвергают воздействию 2,0-5,0 ГПа и одновременно сдвиговому воздействию вращением на угол 100-1000°, а соединение алмаза с поверхностью металла осуществляют путем пайки или ультразвуковой сварки. Недостатками являются использование очень высоких давлений, что трудно использовать для изготовления широкой гаммы инструмента.The method is carried out by applying an intermediate layer prepared from a mixture of nanosized powder of iron oxide and fullerene C60. Previously, the surface of the diamond single crystal is polished and degreased. The contact point of the diamond single crystal with the intermediate layer deposited on it is subjected to 2.0-5.0 GPa and simultaneously shear by rotation at an angle of 100-1000 °, and the diamond is connected to the metal surface by soldering or ultrasonic welding. The disadvantages are the use of very high pressures, which is difficult to use for the manufacture of a wide range of tools.

Известен способ нанесения абразивных зерен на корпус инструмента (патент РФ №2080984, приоритет 26.01.1995 г., МПК B24D 18/00). Для нанесения абразивных зерен на сложнопрофильные инструменты, корпус инструмента в качестве одного из электродов, подключенного к полюсу высоковольтного источника питания, помещают в электрическое поле, образованное между корпусом инструмента и вторым полым электродом, подключенного к другому полюсу и создают в пространстве между ними псевдоожиженный слой абразива. Корпус инструмента покрывают пластичным материалом. В результате взвешенные абразивные зерна поляризуются, втягиваются в область поля с большей напряженностью, тем самым внедряясь в пластичный материал на поверхности корпуса, образуя на нем слой равномерно расположенных геометрически ориентированных зерен. Недостатком способа является ограниченность его использования при изготовлении инструмента ввиду рыхлости алмазосодержащего слоя и невозможности использования инструмента при достаточно высоких нагрузках.A known method of applying abrasive grains to the tool body (RF patent No. 2080984, priority 01/26/1995, IPC B24D 18/00). To apply abrasive grains to complex instruments, the tool body as one of the electrodes connected to the pole of the high-voltage power source is placed in an electric field formed between the tool body and the second hollow electrode connected to the other pole and a fluidized bed of abrasive is created in the space between them . The tool body is covered with plastic material. As a result, suspended abrasive grains are polarized, drawn into the field region with greater intensity, thereby penetrating into the plastic material on the surface of the casing, forming a layer of evenly distributed geometrically oriented grains on it. The disadvantage of this method is the limited use of it in the manufacture of the tool due to the friability of the diamond-containing layer and the inability to use the tool at sufficiently high loads.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ напайки алмазных сегментов к отрезным кругам, (журнал «Силовая электроника», №1, 2004 г. «Индукционная установка для пайки алмазных сегментов к отрезным кругам», авторы Белкин А., Искапов И., Таназлы И., Чепайкин А., Шуляк А.). Согласно этому техническому решению для напайки алмазных сегментов используют установку, которая работает следующим образом. Отрезной круг устанавливают на ось стойки и закрепляют на ней с помощью прижимной шайбы и стяжной гайки. Конструкция закрепления такова, что круг может свободно поворачиваться вместе с осью. Плоскость круга должна быть расположена в центре зазора индуктора-трансформатора. Башмаки охлаждения прижимают с обеих сторон круга. В специальной державке фиксации и прижима фиксируют алмазный сегмент и полоску припоя с флюсом, и все это прижимают к зубу отрезного круга. С помощью пневмоцилиндра в зону пайки подводят индуктор и включают полупроводниковый преобразователь частоты. Проходящий по обмотке индуктора переменный ток высокой частоты создает переменное магнитное поле, пронизывающее соединяемые пайкой зуб корпуса отрезного круга и алмазный сегмент. Поток вихревых токов нагревает до требуемой температуры, определяемой заранее опытным путем (10-12 с), затем следует выдержка 10-15 с, необходимой для кристаллизации припоя. После этого снимают державку с сегмента и поворачивают круг на шаг зуба. Далее производят те же операции, что и в предыдущей стадии пайки. Пока не будет припаян последний сегмент к отрезному кругу. Для получения прочного, герметичного паяного соединения необходимо выполнять ряд условий: хорошая взаимная подгонка паяемых деталей; высокая чистота паяемых поверхностей; правильный выбор припоя, который должен хорошо смачивать паяемые поверхности; быстрый и равномерный нагрев всех элементов в процессе пайки, выдержка при заданной температуре и охлаждение с требуемой скоростью. Для пайки алмазного инструмента используют в основном два вида припоя: латунный Л63и серебряный припой ПСр45, в качестве флюса-бура, температурный интервал активности которой составляет 850-1150°С. Недостатком этого технического решения является ограниченность его использования, невозможность его применения при креплении алмазосодержащих и твердосплавных элементов к торцам цилиндрических корпусов инструмента (алмазные коронки, алмазные цилиндрические сверла).The closest technical solution to the claimed one is a method for soldering diamond segments to cutting wheels (Power Electronics magazine, No. 1, 2004. “Induction installation for soldering diamond segments to cutting wheels”, authors Belkin A., Iskapov I., Tanazly I., Chepaykin A., Shulyak A.). According to this technical solution, a unit is used for soldering diamond segments, which operates as follows. The cutting wheel is mounted on the axis of the rack and secured to it using a clamping washer and a coupling nut. The fixing design is such that the circle can rotate freely with the axis. The plane of the circle should be located in the center of the gap of the inductor-transformer. The cooling shoes are pressed on both sides of the circle. In a special holder of fixation and clamp, the diamond segment and the strip of solder with flux are fixed, and all this is pressed against the tooth of the cutting wheel. Using a pneumatic cylinder, an inductor is brought into the soldering zone and a semiconductor frequency converter is turned on. The alternating current of high frequency passing through the winding of the inductor creates an alternating magnetic field penetrating the tooth of the cutting wheel body and the diamond segment connected by soldering. The eddy current flow heats up to the required temperature, determined in advance experimentally (10-12 s), then follows the shutter speed 10-15 s, necessary for crystallization of the solder. After that, remove the holder from the segment and rotate the circle by a step of the tooth. Next, the same operations are performed as in the previous stage of soldering. Until the last segment is soldered to the cutting wheel. To obtain a durable, tight soldered joint, a number of conditions must be fulfilled: good mutual adjustment of the soldered parts; high purity of soldered surfaces; the right choice of solder, which should moisten soldered surfaces well; fast and uniform heating of all elements during the soldering process, holding at a given temperature and cooling at the required speed. Two types of solder are mainly used for brazing a diamond tool: brass L63 and silver solder PSr45, as a flux drill, the temperature range of activity of which is 850-1150 ° C. The disadvantage of this technical solution is the limited use of it, the impossibility of its use when fastening diamond-containing and carbide elements to the ends of the cylindrical tool bodies (diamond crowns, diamond cylindrical drills).

Задачей предлагаемого технического решения является устранение указанных выше недостатков, а также повысить качество крепления алмазосодержащих и твердосплавных элементов к корпусу инструмента, повысить стойкость и работоспособность инструмента, снизить затраты на изготовление.The objective of the proposed technical solution is to eliminate the above disadvantages, as well as to improve the quality of fastening diamond-containing and carbide elements to the tool body, to increase the durability and performance of the tool, to reduce manufacturing costs.

Поставленная задача достигается тем, что крепление алмазосодержащих или твердосплавных элементов к корпусу инструмента осуществляют локальным нагревом зоны паяния элемента с корпусом инструмента путем подведения сборки в зоне паяния к индуктору и пропускания через него тока. Во внутрь корпуса инструмента имеющего цилиндрическую форму помещают разрезную графитовую цилиндрическую втулку с выполненной проточкой по наружному диаметру от торца длиной равной или более высоте элемента и на глубину равной половины разности между толщиной элемента и толщиной корпуса, с выпуском втулки на длину проточки из корпуса. С помощью двух стальных конусов, болта и двух гаек втулку прижимают к внутренней поверхности корпуса инструмента и затем по боковой поверхности проточки по заданной схеме поочередно располагают алмазосодержащие или твердосплавные элементы с нанесенным на них флюсом и припоем и прижимают их к торцу корпуса инструмента, на который предварительно наносят флюс, сборку подводят к индуктору эллипсной формы, в котором большая внутренняя диагональ в 1,3-1,8 раза длиннее длины паяемого элемента и последовательно производят пайку путем индукционного нагрева элемента и части торца корпуса инструмента, после пайки всех элементов графитовую втулку извлекают из корпуса инструмента.The task is achieved in that the fastening of diamond-containing or carbide elements to the tool body is carried out by local heating of the soldering zone of the element with the tool body by bringing the assembly in the soldering zone to the inductor and passing current through it. A split graphite cylindrical sleeve with a groove made on the outer diameter from the end face of a length equal to or more than the height of the element and to a depth equal to half the difference between the thickness of the element and the thickness of the case, with the sleeve extended to the length of the groove from the body, is placed inside the tool body having a cylindrical shape. Using two steel cones, a bolt and two nuts, the sleeve is pressed against the inner surface of the tool body, and then diamond-containing or carbide elements with flux and solder deposited on them are alternately placed on the side surface of the groove according to the specified pattern and pressed to the end of the tool body, on which a flux is applied, the assembly is brought to an elliptical inductor in which the large internal diagonal is 1.3-1.8 times longer than the length of the element being soldered and sequentially soldered by induction After heating the element and part of the end face of the tool body, after soldering all the elements, the graphite sleeve is removed from the tool body.

Для предотвращения разрушения графитовой разрезной втулки при прижиме ее к корпусу инструмента больших диаметров (более 130 мм), многоразовую разрезную графитовую втулку изготовляют составной - дополняя разрезной многоразовой стальной втулкой. В зависимости от задачи и составов элементов используют флюс ПВ209Х ГОСТ 23178-78 и буру. Способ поясняют фиг.1 и 2. На фиг.1 показан осевой разрез предлагаемой сборки, где 1 - графитовая разрезная втулка с выполненными проточками №1 и №2,2 - корпус цилиндрического инструмента, 3 - алмазосодержащий или твердосплавный элемент, размещенный в проточке, 4 - индуктор, 5 и 7 - гайки, 6 - болт, 8 - стальной конус.To prevent the destruction of the graphite split sleeve when it is pressed against the tool case of large diameters (more than 130 mm), a reusable split graphite sleeve is made integral - supplementing with a split reusable steel sleeve. Depending on the task and the composition of the elements, flux PV209X GOST 23178-78 and drill are used. The method is illustrated in FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows an axial section of the proposed assembly, where 1 is a graphite split sleeve with grooves No. 1 and No. 2.2 made, the body of a cylindrical tool, 3 is a diamond-containing or carbide element placed in a groove, 4 - inductor, 5 and 7 - nuts, 6 - bolt, 8 - steel cone.

На фиг.2 показан осевой разрез сборки, где используют дополнительную разрезную стальную втулку - 9.Figure 2 shows an axial section of the Assembly, where they use an additional split steel sleeve - 9.

Использование данного изобретения позволяет симметрично и по заданным параметрам расположить алмазосодержащие или твердосплавные элементы на торце цилиндрического инструмента, локальный разогрев корпуса инструмента и элемента не позволяет перегреть элемент и снизить его качество, плотное прижатие графитовой втулки к внутренней стенке инструмента и прижатие элемента во время пайки к корпусу инструмента обеспечивает высокое качество пайки. Использование индуктора заданной формы и определенных размеров позволяет рационально использовать электроэнергию и не допустить нагрева корпуса инструмента и соседних припаянных элементов и их отпайку, снизить качество их пайки. Графитовую и стальную втулки выполняют разрезными с той целью, что напаянные элементы имеют выпуск во внутрь корпуса на глубину проточки и после напайки элементов неразборную втулку из корпуса извлечь невозможно. Стальные конуса, болт и гайки многоразовые и используют их для работы с различными диаметрами корпусов инструмента. В целях экономии материала, выполняют дополнительную проточку на разрезной графитовой втулке с другого торца (проточка №2) и с другой глубиной проточки для пайки элементов на корпус инструмента другой толщины. Стальную разрезную втулку используют для предотвращения разрушения графитовой разрезной втулки для крепления элементов к корпусу большого диаметра, где необходимо использовать повышенные усилия для прижима втулки к корпусу и при ремонте инструмента, где возможна деформация корпуса.The use of this invention allows you to symmetrically and according to the specified parameters to place diamond-containing or carbide elements on the end of the cylindrical tool, local heating of the tool body and the element does not allow overheating of the element and reduce its quality, tight pressing the graphite sleeve to the inner wall of the tool and pressing the element during soldering to the case The tool provides high quality soldering. The use of an inductor of a given shape and certain sizes makes it possible to rationally use electric energy and to prevent heating of the tool body and neighboring soldered elements and their soldering, to reduce the quality of their soldering. Graphite and steel sleeves are split for the purpose that the soldered elements have a release into the body to a depth of the groove and after soldering the elements, the non-separable sleeve cannot be removed from the body. The steel cones, bolt and nuts are reusable and use them to work with different diameters of the tool bodies. In order to save material, an additional groove is made on a split graphite sleeve from another end (groove No. 2) and with a different groove depth for soldering elements onto a tool body of a different thickness. A steel split sleeve is used to prevent the destruction of a graphite split sleeve for fastening elements to a large diameter case, where it is necessary to use increased forces to press the sleeve to the case and during tool repair, where the case can be deformed.

Примеры осуществления способаExamples of the method

Пример 1:Example 1:

Для изготовления буровой коронки берут корпус цилиндрической формы, диаметр которой 100 мм наружный и 96 мм внутренний, изготовляют графитовую разрезную втулку с размерами: диаметр наружный 96 мм, внутренний 10 мм, 50 мм высота, проточка выполнена на глубину 0,75 мм и длину 7 мм, алмазоносные элементы берут размером 24×7×3,5 мм. Выполняют разметку торца для напайки девяти элементов, после этого в корпус вставляют предварительно собранную графитовую втулку с конусами, болтом и гайками. С помощью болта и гаек втулку прижимают к внутренней стенке корпуса. Далее корпус с втулкой в горизонтальном положении закрепляют в тисках с пневмоподъемом под эллип-сообразный индуктор с размером большей внутренней диагонали равной 37 мм. Согласно разметке торца эти места покрывают 30% раствором флюса ПВ209Х ГОСТ 23178-78, прикладывают пластинку припоя ПСр45 и элемент с обработанной для пайки поверхностью и нанесенным раствором флюса. С помощью пневмопривода корпус с флюсом, припоем и элементом подводят в рабочую зону индуктора и производят пайку элемента при температуре 770°С в течение 10 секунд. Операцию повторяют для остальных восьми элементов с вращением корпуса инструмента согласно разметке. После напайки всех элементов, графитовую втулку освобождают и извлекают из корпуса. Изготовленная таким образом буровая коронка использовалась для сверления железобетонных плит, где показала ресурс на 12,5% больше чем у аналога с напайкой элементов газовой горелкой, отсутствие вибраций на корпусе, все элементы отработали до полного износа алмазоносного слоя без отрыва от корпуса.For the manufacture of a drill bit, a cylindrical body is taken, the diameter of which is 100 mm outer and 96 mm inner, a graphite split sleeve is made with the dimensions: outer diameter 96 mm, inner 10 mm, 50 mm height, groove made to a depth of 0.75 mm and length 7 mm, diamondiferous elements are taken in size 24 × 7 × 3.5 mm. Mark the end face for soldering nine elements, after which a preassembled graphite sleeve with cones, bolt and nuts is inserted into the housing. Using a bolt and nuts, the sleeve is pressed against the inner wall of the housing. Next, the housing with the sleeve in a horizontal position is fixed in a vise with a pneumatic lift for an elliptical-shaped inductor with a larger internal diagonal of 37 mm. According to the marking of the end face, these places are covered with a 30% PV209X GOST 23178-78 flux solution, a PSr45 solder plate and an element with a surface treated for soldering and a coated flux solution are applied. Using a pneumatic actuator, the casing with flux, solder and element is brought into the working zone of the inductor and the element is soldered at a temperature of 770 ° C for 10 seconds. The operation is repeated for the remaining eight elements with rotation of the tool body according to the marking. After soldering all the elements, the graphite sleeve is released and removed from the housing. The drill bit made in this way was used for drilling reinforced concrete slabs, where it showed a resource of 12.5% more than that of the analog with soldering elements with a gas burner, the absence of vibrations on the body, all the elements worked out until the diamond layer was completely worn out without separation from the body.

Пример 2:Example 2:

Все, как в примере №1, только напайку производят на торец буровой коронки размером: внешний диаметр 59 мм, внутренний 42 мм, изготовляют графитовую втулку с внешним диаметром 42 мм и внутренним 10 мм, высотой 50 мм, глубина проточки 0,25 мм и длина проточки 9 мм, размер твердосплавных элементов 12×9×6 мм., количество элементов 6 штук. Используют индуктор с размером внутренней большей диагонали равной 21 мм. И нагрев производят в течение 30 секунд при температуре равной 1070°С. Используют раствор буры 50% в качестве флюса и пластинки латуни в качестве припоя. Буровую коронку использовали для получения кернов известняка, где она показала высокий ресурс, высокую скорость, отсутствие вибраций на коронке и надежность крепления элементов.Everything, as in example No. 1, only soldering is performed on the end face of the drill bit: outer diameter 59 mm, inner 42 mm, a graphite sleeve is manufactured with an outer diameter of 42 mm and an inner 10 mm, a height of 50 mm, a groove depth of 0.25 mm and groove length 9 mm, the size of the carbide elements 12 × 9 × 6 mm., the number of elements 6 pieces. Use an inductor with an internal larger diagonal size of 21 mm. And heating is carried out for 30 seconds at a temperature equal to 1070 ° C. Use a solution of borax 50% as a flux and a plate of brass as solder. The drill bit was used to produce limestone cores, where it showed a high resource, high speed, the absence of vibrations on the crown and the reliability of fastening elements.

Пример 3:Example 3:

Все, как в примере №1, только используют раствор флюса ПВ209Х ГОСТ 23178-78 концентрации 50%. и пластинки ПСр45 на основе серебра, диаметр буровой коронки внешний 150 мм, количество элементов 12 шт., используют дополнительную разрезную стальную втулку с наружным диаметром 60 мм, внутренним 20 мм и высотой 50 мм. Пайку элементов производят при температуре 780°С в течение 15 секунд.Everything, as in example No. 1, only use a solution of flux PV209X GOST 23178-78 concentration of 50%. and PSr45 plates based on silver, the diameter of the drill bit is external 150 mm, the number of elements is 12 pcs., an additional split steel sleeve with an external diameter of 60 mm, an internal 20 mm and a height of 50 mm is used. Soldering of elements is carried out at a temperature of 780 ° C for 15 seconds.

Весь инструмент, напаянный по примерам №1-3, показал надежное крепление элементов к корпусу инструмента (отрывов не наблюдалось) при форсированных нагрузках и показал увеличенный ресурс на 5-20% про сравнению с инструментом с напаянными элементами газовой горелкой, отсутствие вибраций на корпусе, что подтверждает симметричное расположения элементов на корпусе инструмента. Таким образом, данное изобретение позволяет улучшить качество инструмента, снизить энергозатраты, повысить экологичность условий труда изготовления инструмента, повысить конкурентоспособность.The entire tool soldered by examples No. 1-3 showed reliable fastening of the elements to the tool body (no breaks were observed) under forced loads and showed an increased life of 5-20% compared to a tool with soldered elements by a gas burner, no vibrations on the case, which confirms the symmetrical arrangement of the elements on the tool body. Thus, this invention allows to improve the quality of the tool, reduce energy consumption, increase the environmental friendliness of the working conditions of manufacturing the tool, increase competitiveness.

Claims

1. A method of attaching diamond-containing or carbide elements to the tool body, including local induction heating of the soldering zone, characterized in that a split reusable graphite cylindrical sleeve with a groove made in the outer diameter from the end face of a length equal to or more is placed inside the tool body having a cylindrical shape the height of the element, and to a depth equal to half the difference between the thickness of the element and the thickness of the body, with the help of two steel cones, a bolt and two nuts, press the sleeve against diamond-containing or hard-alloy elements are alternately placed on the inner surface of the tool body and then along the side surface of the groove according to a predetermined pattern, they are pressed to the end of the tool body, and first, flux and solder are applied to the soldering elements and the end face of the tool, and they are supplied to the ellipse shaped inductor, in which the length of the larger internal diagonal is 1.3-1.8 times the length of the soldered element, and the soldering is successively performed by induction heating the element and part of the end face of the tool body after soldering all the elements, the graphite sleeve is removed from the tool body.

2. The method according to claim 1, characterized in that they use a graphite split sleeve with an additional reusable steel split sleeve.

3. The method according to claim 1, characterized in that the flux PV209X or borax is used in the form of a 30-50% solution.