[发明专利]一种实现均布地貌的单层超硬磨料工具制备工艺

说明书

本发明涉及一种实现均布地貌的单层超硬磨料工具制备工艺，属于超硬磨料工具制造领域。包括以下几个步骤：步骤一：根据加工要求，确定超硬磨料参数；步骤二，根据超硬磨料参数，确定焊料用量，并确定焊料粒度；步骤三，配制润湿剂，使超硬磨料与焊料均匀混合制备成混合料；步骤四：在焊接区域表面涂粘结剂；步骤五：涂覆混合料；步骤六：单层化混合料；步骤七：加热钎焊；即可得到所制备的均布地貌的单层超硬磨料工具。

技术领域

本发明涉及一种实现均布地貌的单层超硬磨料工具制备工艺，属于超硬磨料工具制造领域。

背景技术

新一代的钎焊超硬磨料工具是利用焊料熔化的方式将超硬磨料与工件基体焊接在一起制作而成。目前常用的钎焊工具有钎焊锯片、钎焊磨轮、钎焊钻头等。钎焊工具由于其具有磨料出露高、高把持强度、锋利度高以及寿命长等优势，在金属材料、硬脆材料等领域的切割、磨削已得到了越来越多的应用，并在许多领域替代了传统的电镀工具。

以金刚石和立方氮化硼(CBN)为主制作的钎焊超硬磨料工具被广泛应用于各类金属材料的切割、磨削加工，石材、微晶玻璃、塑料、碳纤维等硬脆材料的切割加工。并且在公路养护、地质钻探、矿山开采、公共安全等领域得到了越来越多的应用，市场需求逐渐增多。

目前，欧美、韩国少数国家以及我国台湾地区掌握了一定的钎焊超硬工具的布料工艺。国内目前由于相关技术处于产业化初期，工业生产的自动化程度低，工艺稳定性较低。目前存在的制备工艺主要包括两种形式，一种为先涂覆一层焊料合金层，然后排布金刚石磨料。另一种为先布洒金刚石磨料，再排布合金焊料颗粒。两种方式均有自身的特点。目前均在使用，且在不同结构的工具制备中具有独特的优势。

总结上述两种排布方式，可以看出，两种方式均涉及到超硬磨料的排布。而超硬磨料的排布由于需要达到均匀或者按一定的序列排布，往往涉及到复杂的工艺与设备，且生产效率较低，不利于产品成本降低与工业化推广。通过对超硬磨料工具表面地貌的研究分析可以看出，超硬磨料的分布无论序列还是随机排布，最为关键的因素是超硬磨料的均匀分布，即磨料均匀的状态下，使得每颗磨料的受力状态较为平均，且磨粒的散热空间相同，此时的工具则有较高的加工性能。

因此，实现钎焊工具表面的超硬磨料表面均布，是实现工具自动化高效生产的关键之一。分析钎焊超硬磨料工具的制备工艺，可以看出，钎焊超硬磨料工艺的整个过程中基体清理、高温钎焊、质检、包装入库等工序属于常规化操作，目前相关规范与操作要求均已精确与标准，可以保证稳定与一致。但对于超硬磨料排布、焊料排布则存在着复杂的工艺，且不易实现自动化操作。因此，决定钎焊超硬磨料工具质量关键是磨料与焊料的钎焊布料工艺。

为了能够精确控制产品质量，稳定生产工艺，需要一种新型钎焊超硬磨料布料工艺来解决以上存在的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种可实现均布地貌的单层钎焊超硬磨料布料工艺。此工艺能够根据超硬磨料的要求匹配焊料用量，并实现超硬磨料在基体表面的均匀分布，使得焊料用量可控，以保证超硬磨料高出露。此外，本工艺步骤简单可行，易于实现自动化，经济效益高。

为了实现上述技术目的，本发明采用以下的具体技术方案：

一种实现均布地貌的单层超硬磨料工具制备工艺，包括以下几个步骤：

步骤一：根据加工要求，确定超硬磨料参数；

步骤二，根据超硬磨料参数，确定焊料用量，并确定焊料粒度；

步骤三，配制润湿剂，将润湿剂与超硬磨料及合金焊料充分拌匀，混合制备成混合料；

步骤四：在焊接区域表面涂粘结剂；

步骤五：涂覆混合料；将步骤三中拌匀的混合料涂抹于表面涂粘结剂的焊接区上；