[发明专利]一种提高刨刀刀体强度的方法

说明书

技术领域

本发明属于刀具加工方法领域，具体涉及一种提高刨刀刀体强度的方法。

背景技术

目前市场上焊接类高速钢刨刀刀体一般采用Q235或45钢制作，刀体硬度低，整体强度低，为了提高整体强度一般采用增加刀体厚度或增加高速钢镶片厚度的方法，有的则直接采用整体式的高速钢刨刀，价格昂贵。所以现在高速钢刨刀的制作方法，一般是采用镶片的方法将高速钢镶嵌在硬度高且价格低的其他金属材料上，这样能减小高速钢的用量，降低刨刀的加工成本，同时能够保证刨刀的强度。

在生产过程中，常将高速钢作为镶片，45钢作为刀体。45钢调质后强度和韧性较好，适于作为刀体，但由于高速钢钎焊和热处理温度在1250℃，45钢淬火温度为850℃，而且由于淬透性差异较大，刀体部分无法通过空冷而得到硬度，所以无法对高速钢和45钢进行统一的热处理工艺，如果对刀体预先调质在钎焊时的高温又将彻底破坏刀体的调质组织。如果直接利用钎焊的高温对刀体奥氏体并随后淬盐水将会出现以下三种情况：第一，钎焊高速钢温度对于45钢刀体而言太高，钎焊高速钢温度1200℃以上，45钢奥氏体化温度只有780℃，将造成刀体组织粗大，形成脆性；第二，淬火时的热应力、相变应力使刀体尤其是高速钢镶片发生裂纹；第三，淬火时的热应力、相变应力使产品发生脱焊。以上三种情况会导致刀体的质量降低，会导致刀体与镶片高速钢之间焊接不稳，整个刨刀的品质降低。

发明内容

本发明意在提供一种提高刨刀刀体强度的方法，以提高刀体的强度，进而提高整个刨刀的强度。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种提高刨刀刀体强度的方法，包括以下步骤：

材料准备：准备高速钢、45钢和焊料，且焊料的熔点低于高速钢的淬火温度；

钎焊步骤：将高速钢作为镶片，45钢作为刀体；将焊料放置在镶片和刀体之间，采用高频加热机对焊料进行加热，高频加热机的温度以200-240℃/s的速度上升，当加热温度达到1000-1250℃时，停止升温，形成粗产品；

等温淬火步骤：将钎焊步骤中的粗产品放入箱式电阻炉内，箱式电阻炉内的温度为780℃，粗产品的等温淬火时长小于等于30min；

盐水淬火步骤：当等温淬火步骤中的粗产品整体温度为770-790℃时，将粗产品从箱式电阻炉内取出后，放入到盐水中，盐水的浓度范围为4％-6％；

回火步骤：待盐水淬火步骤完成后，取出盐水中的粗产品，让粗产品在530℃的温度条件下进行三次回火，回火后的粗产品经过机械加工形成产品。

基础方案的原理及其优点：1、材料准备步骤中，对镶片、刀体和焊料的材料进行了限定，便于在后续的钎焊步骤中，当加热至高速钢的表面熔化时，焊料能够熔化，对高速钢和45钢之间的间隙进行填充，保证焊接的质量。

2、钎焊步骤中，将高速钢作为镶片，45钢作为刀体，能够减少高速钢的用量，降低刨刀的加工成本；同时能够保证成品的刨刀具有高的强度和硬度；然后将焊料放置在镶片和刀体之间，进行高频加热，同时控制高频加热的升温速度控制在200-240℃/s之间，加热时长在4.1-6s即可达到1000-1250℃，能够降低刀体处于奥氏体化阶段的时间，能够防止45钢的晶粒太过粗大，能够让刀体具有足够的硬度和强度；同时能够有效的缩短整个钎焊步骤的时长，提高刨刀的加工效率。

3、等温淬火步骤中，采用箱式电阻炉对粗产品进行等温淬火，等温淬火的过程中，粗产品的等温淬火时长小于等于30min，通过等温淬火能提高整个刨刀的强度、硬度和韧性，能提高刨刀的综合力学性能；将等温淬火的时长控制在30min以内，能够保证刨刀提高刨刀的等温淬火效率，同时能够提升。

4、盐水淬火步骤中，采用4％-6％浓度的盐水对粗产品进行淬火，盐水会加快其蒸汽膜破裂，从而让刨刀在淬火的过程中获得更好的强度和硬度，同时让刨刀能够快速冷却。

5、回火步骤中，粗产品的回火温度控制在530℃，能有效的提高45钢的韧性、强度和刚度。

综上所述，本方法中主要采用了钎焊步骤、等温淬火步骤和盐水淬火步骤，在钎焊步骤中能对最高温度和升温速度进行控制，降低45钢的处于奥氏体化的时间，防止45钢的晶粒太过粗大，能够保证刀体具有高的强度，进而能够提高在钎焊步骤中的焊接强度；同时等温淬火步骤和盐水淬火步骤能够增强整个刨刀的强度。