[发明专利]一种金刚石钻刀钎焊方法

说明书

技术领域

本发明属于金属钎焊焊接用焊料技术领域，具体说是一种金刚石钻刀钎焊方法。

背景技术

光纤插针用金刚石钻刀是用来加工通讯用光缆快速对接陶瓷插头的一种超硬刀具，随着近年来光纤通讯技术的不断进步，光纤快速对接插头的应用日益广泛，需求不断增加。光纤插针用金刚石钻刀是其中一种重要的加工刀具，它的性能及造价直接关系着光纤快速接插件的成本。但多年来金刚石钻刀的加工技术一直被发达国家所封锁，产品的使用一直依赖进口。

金刚石的固定有镶嵌包裹式，焊接及胶接。包裹式需要将金刚石的大直径包裹在预埋金属里，这种方法固定的金刚石一旦大头暴露出来随即便会脱落，对于价格昂贵的金刚石来说便会造成巨大的浪费。胶结法，结合强度不高，而且受使用温度限制，所以在制造刀具上很少使用。光纤插针用金刚石钻刀采用人造或天然正八面体单晶金刚石与不锈钢基体进行焊接。在通用情况下金刚石采用包裹镶嵌的方式固定在基体上而后加工成所需刀具，但在此刀具上要求刀具与基体结合强度好，基体塑性变形小，同时刀具要进行多次修磨，所以不能采用镶嵌包裹的方式固定。

金刚石的钎焊效果较好，但要获得性能极佳的焊接接头却不是很容易。好的焊接效果需要：1、焊接内应力小不会使焊缝开裂。2、焊接接头处焊料层较薄，因为这种类型的焊料多为塑性较高的材料，过厚的焊料层会造成刀具使用时的微变型，从而影响刀具寿命。3、金刚石在焊接时加热时间短，加热温度低。过高及过长的加热时间会造成金刚石石墨化从而严重影响刀具使用效果。4、金刚石定位要准确，金刚石是自然界硬度最高的物质，很难加工，如果定位不准会使后续加工难度增加，而且也需要更大颗粒的金刚石，故而会产生很大浪费。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种金刚石钻刀钎焊方法，使得能够用一般的钎焊方法将大颗粒金刚石焊接到不锈钢基体上。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ：

一种金刚石钻刀钎焊方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）在钻刀杆与金刚石之间放置焊料，然后放置到钎焊装置上；

2）给钎焊装置通电，加热至焊料熔化；

3）在焊料熔化后对金刚石向钻刀杆方向加压，使金刚石局部接触到钻刀杆；

4）冷却后松开钎焊装置，取出金刚石钻刀，完成金刚石钻刀钎焊。

本发明的金刚石钻刀钎焊方法中，所用优选焊料的组分及重量百分比为：Ag60-71%、Cu20-35%、Ti0.5%-1.5%、Si5%-8%。

本发明的金刚石钻刀钎焊方法中，步骤2）所述通电的方式可以是交流电流、高频脉冲电流、直流电流或多种叠加电流。

本发明的金刚石钻刀钎焊方法中的钎焊装置可以这样：包括加压气缸、夹紧气缸、加压杆、加热电极和石墨电极，所述加压气缸与夹紧气缸固定在同一个底座上，加压气缸呈竖立位置，夹紧气缸呈水平位置，加热电极分别固定在加压气缸的固定端和夹紧气缸的活动端，通过滑动夹紧气缸的滑动端，两部分加热电极能够相配合夹紧固定所述石墨电极和金刚石钻刀刀杆，所述加压杆固定在加压气缸的活动端，调整加压气缸的活动端位置，加压杆可对所述石墨电极加压，夹紧固定石墨电极的加热电极和加压杆与相连接的加压气缸或夹紧气缸的连接处隔有绝缘体。

用本发明的金刚石钻刀钎焊方法进行钎焊焊接，焊接加热时间极短5-20S，较真空钎焊30-100Min的加热时间要短的多，所以金刚石不会石墨化。由于有电流直接通过焊接区域，施加的脉冲电流可使焊料颗粒之间产生微电弧，破坏焊料表面氧化膜，提高焊料活性，提高了焊缝焊接强度。可调节参数多，可以实现多种焊接工艺。电流可以施加交流电流、高频脉冲电流、直流电流或多种叠加电流，提高设备的可用范围。金刚石可以有外在可调节压力压制，焊缝焊料的厚度可以调节。接头的强度及刚性得到很大改善。

为提高焊接成品率，可以通过控制加压压力来控制金刚石位置，从而实现较高的焊接成品率。

本发明的金刚石钻刀钎焊方法进行钎焊焊接时，焊接周期短约30-50S每件，极大地提高了钎焊加工的生产效率。

与真空钎焊设备相比，本发明的金刚石钻刀钎焊方法一次性投入小，设备维护费用低。

本发明具有以下突出的有益效果：设备简单造价低、维护费用低；能够获得较好的焊接强度和刚性的金刚石钻刀；焊接加热时间极短；钎焊加工生产效率高。

附图说明

图1是本发明中所用钎焊装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明: