荥阳市光明金刚石实业有限公司

金刚石厚膜刀具的焊接工艺

激光切割：CVD金刚石膜硬度高、不导电(现已有导电型CVD金刚石，但其电阻率很大)、耐磨性极强，常规的机械加工和线切割等方法不适合于CVD金刚石厚膜的切割。的加工方法是激光切割。

一次焊接是指在真空条件下将CVD金刚石厚膜焊接至某些基体上，形成复合片。金刚石与一般金属间的可焊接性极差金刚石电镀磨针。

目前金刚石工具电镀，金刚石厚膜刀具的焊接工艺主要采用表面金属化的方法。焊料为含钛的银铜合金，钛的作用是在焊接加热过程中与金刚石膜表面反应，产生TiC中间层，使金刚石膜表面金属化，从而提高焊接强度。

焊接用基体通常为K类硬质合金。在高真空条件下，采用扩散焊加钎焊的工艺，Ag-Cu-Ti合金作中间层，将金刚石厚膜焊接在硬质合金基体上金刚石锯片电镀，焊接强度满足切削加工要求。

复合片抛光与二次焊接

复合片抛光：抛光的目的是把刀片上表面(即前刀面)抛光成镜面，一般要求达到Ra0.1um以下。刀具前刀面抛光后可以减少与切屑的摩擦与粘结，延长其寿命;同时还可以改善刀刃的平整度与锋利性，提高切削加工的精度。复合片的抛光用专门的抛光机。

二次焊接：是指将复合片焊接至刀体上金刚石磨盘电镀。所用设备多为高频感应焊接设备，所用焊料为银铜焊料和钎剂。焊接温度为650~700度之间。

温度不可过高，焊接过程中应保持各焊接面干净。合理选用钎剂有利于提高焊接强度和改善复合片基体与刀体材料的焊接性能。

一般来说二次焊接的强度为180~200MPa，可满足金刚石刀具切削加工的要求。另外，为了改善刀具的外观，可以用油石条磨掉多余的银铜，用喷砂法去除表面氧化层，用表面镀Ni法或用钝化液浸泡防止刀体的氧化生锈。

常见钨钢磨头的形态

目前金刚石工具电镀，常见的钨钢磨头形态包括有圆柱，椭圆，尖，球型，这类产品相比于传统工具来说具有很多优点，比如说它可加工各种金属和非金属，加工硬度高可达HRC70。产品加工质量好，光洁度高，能加工出的各种外形模具型腔。

钨钢磨头在极大部分工作上可取代带柄小砂轮，无粉尘污染，使用寿命相称于几百个带柄小砂轮，加工效率进步5倍以上；比用锉刀加工数十倍，比用带柄小砂轮加工近十倍。

经钨钢磨头加工而成的产品加工质量好，光洁度高，能加工出的各种形状模具型腔；而且它比高速刀具的耐用度高十倍，比小砂轮的耐用度高200倍以上。关键是使用简单方便，安全可靠，可减轻劳动强度，改善工作环境；经济效益大大提高，综合加工成本可降低数十倍。

烧结刚玉”金刚石磨头

这种金刚石磨头有很高的强度和硬度，在磨削加工中形状保持性v 很好。适用于仪表零件、微型刀具、工具等硬质工件的半精磨V 和精磨。

“烧结刚玉”金刚石磨头是用粒度极细的纯淨的铝氧粉为主料， 外加适量的矿化剂，在1800°C左右高溫下烧结而成。

为满足不同加工要求的需要，产品又分“致密型”和“多 孔型”两类，它们的气孔率分別是〇%、8 %和20%三种。

产品有磨头和油石两类。磨头有碟形、碗形、杯形和平形四 种。油石有三角形、长方形、圆柱形、半圆柱形和正方形等多种。

金刚石磨头特性对和裂纹的影响

工件加工表面产生和裂纹主要是由于磨削时产生的高 溫而引起的。因此，要消除和裂纹，需要戚少磨削热量和 改善磨削区域的散热条件。下面主要从金刚石磨头选择方面介绍一些 戚少磨削热量和改善散热条件的措施。

1.金刚石磨料本身的硬度要髙，脆性要好。这样的金刚石磨料在磨削 过程中不容易磨钝，磨钝后的磨粒也查易破碎而形成新的锋 刃，从而保持磨粒对工件产生切削作用而不是和工件发生摩擦 作用，避免磨削热量的大量产生，这是避免工件的重要措 施。例如，用白刚玉磨头精磨淬火钢，用金刚石磨头磨削硬质 合金等，就不容易工件。

2.降低磨头硬度，可以减少或避免丁件。因为磨头 硬度过高，也就是结合剂的比例多，而结合剂本身沒有切削能 力，只与工件产生摩擦作用，使工件产生大量的摩擦热。

3.结合剂本身的性能也与有关。树脂结合剂在磨削 区域的高溫作用下即会烧掉，不易工件。所以，在立式平 磨中多用树脂结合剂磨头(或砂瓦也有用树脂结合剂磨头 磨插齿刀前刃面的;用树脂结合剂或烧熔结合剂碳化硅磨头磨 削硬质合金也可避免和裂纹。在髙光洁度磨削时采用树脂 结合剂加石墨的细粒度磨头。

4.采用组织疏松或大气孔磨头。它们的自锐性好，切削 性能强，散热条件好。同时，这种磨头还有利于采用內冷却方 法，大大降低磨削区域的溫度，戚少的危险性。

5.金刚石磨头粒度太细容易引起。在满足光洁度要求的前 提下，粒度要选粗一些的。

6.要注意磨头的制造质量。如果磨头中混进了过多的杂 质，焙烧后的磨头表面会出现大量“斑点”，这种斑点不起切 削作用，还容易使磨头表面粘上铁厝，增加了磨头与工件表面 的摩擦而引起工件表面。

金刚石磨头硬度

平面磨削时，磨头与工件的接触面积比外圆磨削大，工件 容易发热变形，所以，平面磨削用的磨头硬度应该软些;而用磨头端面平磨比用磨头圆周平磨时接触面积更人，硬度应更软。 一般平面磨削的磨头硬度为艮

刃磨刀具时，工件的散热条件差，容易产生和裂纹， 所以，刃磨时一般选用R2〜R3的软磨头。

切入法磨削外圆应比有纵走刀的外圆磨削用的磨头稍软， 避免工件。但当用切入法磨削边角圆弧较小或直角以及母 线几何形状要求高的工件时，磨头的硬度要高1〜2小级^成型 磨削时，磨头硬度也要适当高些，以保证工件的正确几何形状。

工件表面光洁度和精度要求较髙时，在其他条件相同的情 况下，要选用硬度高1〜2小级的磨头。因为硬度高些的磨头 损耗比较慢，不易产生大颗粒脫落而划伤工件。但光洁度要求 很高时，硬度不宜过髙，否则会使工件表面。

磨削断续表面时，如磨花键轴的外圆和有键槽的表面，砂 轮的硬度要稍髙一些，以免碰伤磨头表面。

磨削內圆时，磨头和工件接触面积大，容易使工件发热， 切厝也不容易排出，磨头的硬度就要软些;但当內圆光洁度要 求高或者內孔直径小，磨头的硬度则要选得高些。