一种低温钎焊刀具的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及刀具加工技术，特别是一种低温钎焊刀具的方法。
【背景技术】
[0002]低温钎焊技术属于软钎焊，常将450°C作为软硬钎焊的分界线。钎焊是采用比母材溶化温度低的钎料，操作温度低于母材固相而高于钎料液相线的一种焊接技术。钎焊时钎料熔化为液态，而母材保持为固态，液态钎料在母材的间隙中或者表面上湿润、毛细流动、填充、铺展、与母材相互作用(溶解、扩散或者产生金属间化合物)，冷却凝固形成牢固的接头，从而将母材连接在一起。
[0003]目前，刀具钢件与硬质合金的钎焊常用700°C?800°C高温钎焊来完成，但焊后因为两者在常温下的热膨胀系数不同而容易出现裂纹，甚至断裂。硬质合金上出现裂纹是热应力过大引起的，在快速加热或者冷却过程中，由于硬质合金本身内外温度差异，使得加热过程内部产生拉应力，冷却过程外部产生拉应力。另一方面，在焊接完成后，钎料凝固，刀具开始冷却，由于钢件的热膨胀系数是硬质合金的2?3倍，在钢件与硬质合金上产生不同的收缩，逐渐收缩的结果，在硬质合金上就产生拉应力和压应力，在拉应力超过硬质合金的抗拉强度部位，硬质合金刀片就会产生裂纹。这给生产和加工带来不少的麻烦，为了提高钎焊的成功率，采用低温钎焊的方法，很好地解决了这个难题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种生产效率高、硬质合金刀片受损小的低温钎焊刀具的方法。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种采用低温钎焊焊接钢件与硬质合金刀具方法，它包括以下步骤:
51、前处理:将硬质合金刀片进行喷砂处理，然后将母体钢件、硬质合金刀片和焊料分别进行清洗脱脂处理；
52、焊接铜:将钎剂加热至煮成糊状，再将钎剂涂抹到母体钢件、钎料、铜片和硬质合金刀片的表面，并将钎料添置于母体钢件与铜片之间，在母体钢件的焊接表面焊接一层0.25?0.5mm厚度的铜，同样地，在硬质合金刀片的焊接表面也焊接一层0.25?0.5mm厚度的铜；
53、焊接完成后，立即将母体钢件和硬质合金刀片放置在280°C~300°C的保温炉中保温6~7小时后，缓慢降温，当温度降到100°C~150°C时，再保温10?12h后关闭保温炉，随炉冷却到常温；
54、铣铜焊的表面:将已焊接有铜的母体钢件和硬质合金刀片分别在铣床铣掉0.08?
0.1Omm的铜，铣后的表面平面度保证在O?0.03mm之间，去除焊澄；
55、加热及均热:将硬质合金刀片的焊接面放在母体钢件的焊接面上，缓慢加热母体钢件底部，均热，当钎料开始熔化并能自由流动时，停止加热，当钎料流动不畅时，继续加热，如此反复2?6次，在这过程中，错动硬质合金刀片，最终将硬质合金刀片焊接在母体钢件上;
56、缓冷:在100°C~150°C的保温炉中随炉冷却到常温；
57、清渣:经过时效处理后，清除焊渣，检查无虚焊后，得到产品。
[0006]进一步的，在步骤S3中，缓慢降温具体为每小时降温不超过30°C。
[0007]进一步的，根据权利要求1所述的一种低温钎焊刀具的方法，其特征在于:在步骤S5中，采用高频感应加热，并将温度控制在260°C ~300°C之间。
[0008]本发明具有以下优点:
1、通过采用低温钎焊焊接硬质合金刀片，使得钢件的内部组织结构变化不大，与硬质合金进行焊接时，其可能发生的膨胀、强度变化和变形都比较小，避免了硬质合金刀片出现裂纹、断裂等问题。
[0009]2、低温钎焊比高温钎焊大大缩减了加工时间，提高了生产效率。
[0010]3、使用的钎料熔化温度低，焊接时焊剂不易被烧焦，可选择的焊剂化合物的范围比较广，且低温钎焊长度可达600mm左右，突破了高温焊接长度在300mm以下的瓶颈。
[0011]4、低温钎焊解决了大面积钎焊长期以来不能加工的各种困难，不仅虚焊少，而且硬质合金出现裂纹与断裂的情况也大幅度减少，与高温钎焊相比较优势特别明显。
【具体实施方式】
[0012]下面对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0013]【实施例1】:
一种采用低温钎焊焊接钢件与硬质合金刀具方法，它包括以下步骤:
51、前处理:将硬质合金刀片进行喷砂处理，然后将母体钢件、硬质合金刀片和焊料分别进行清洗脱脂处理；
52、焊接铜:将钎剂加热至煮成糊状，再将钎剂涂抹到母体钢件、钎料、铜片和硬质合金刀片的表面，并将钎料添置于母体钢件与铜片之间，在母体钢件的焊接表面焊接一层0.25mm厚度的铜，同样地，在硬质合金刀片的焊接表面也焊接一层0.25mm厚度的铜；
53、焊接完成后，立即将母体钢件和硬质合金刀片放置在280°C的保温炉中保温6小时后，缓慢降温，缓慢降温具体为每小时降温不超过30°C，当温度降到100°C时，再保温12h后关闭保温炉，随炉冷却到常温；
54、铣铜焊的表面:将已焊接有铜的母体钢件和硬质合金刀片分别在铣床铣掉0.1Omm的铜，铣后的表面平面度保证在O?0.03mm之间，去除焊澄；
55、加热及均热:将硬质合金刀片的焊接面放在母体钢件的焊接面上，采用高频感应缓慢加热母体钢件底部，并将温度控制在300°C，均热，当钎料开始熔化并能自由流动时，停止加热，当钎料流动不畅时，继续加热，如此反复2次，在这过程中，错动硬质合金刀片，最终将硬质合金刀片焊接在母体钢件上；
56、缓冷:在150°C的保温炉中随炉冷却到常温；
57、清渣:经过时效处理后，清除焊渣，检查无虚焊后，得到产品。
[0014]【实施例2】:
一种采用低温钎焊焊接钢件与硬质合金刀具方法，其特征在于:它包括以下步骤: 51、前处理:将硬质合金刀片进行喷砂处理，然后将母体钢件、硬质合金刀片和焊料分别进行清洗脱脂处理；
52、焊接铜:将钎剂加热至煮成糊状，再将钎剂涂抹到母体钢件、钎料、铜片和硬质合金刀片的表面，并将钎料添置于母体钢件与铜片之间，在母体钢件的焊接表面焊接一层0.4mm厚度的铜，同样地，在硬质合金刀片的焊接表面焊接一层0.35_厚度的铜；
53、焊接完成后，立即将母体钢件和硬质合金刀片放置在290°C的保温炉中保温6.5小时后，缓慢降温，缓慢降温具体为每小时降温不超过30°C，当温度降到125°C时，再保温Ilh后关闭保温炉，随炉冷却到常温；
54、铣铜焊的表面:将已焊接有铜的母体钢件和硬质合金刀片分别在铣床铣掉0.09mm的铜，铣后的表面平面度保证在O?0.03mm之间，去除焊澄；
55、加热及均热:将硬质合金刀片的焊接面放在母体钢件的焊接面上，采用高频感应缓慢加热母体钢件底部，并将温度控制在280°C之间，均热，当钎料开始熔化并能自由流动时，停止加热，当钎料流动不畅时，继续加热，如此反复4次，在这过程中，错动硬质合金刀片，最终将硬质合金刀片焊接在母体钢件上；
56、缓冷:在130°C的保温炉中随炉冷却到常温；
57、清渣:经过时效处理后，清除焊渣，检查无虚焊后，得到产品。
[0015]【实施例3】:
一种采用低温钎焊焊接钢件与硬质合金刀具方法，其特征在于:它包括以下步骤:
51、前处理:将硬质合金刀片进行喷砂处理，然后将母体钢件、硬质合金刀片和焊料分别进行清洗脱脂处理；
52、焊接铜:将钎剂加热至煮成糊状，再将钎剂涂抹到母体钢件、钎料、铜片和硬质合金刀片的表面，并将钎料添置于母体钢件与铜片之间，在母体钢件的焊接表面焊接一层0.5mm厚度的铜，同样地，在硬质合金刀片的焊接表面也焊接一层0.5_厚度的铜；
53、焊接完成后，立即将母体钢件和硬质合金刀片放置在300°C的保温炉中保温7小时后，缓慢降温，缓慢降温具体为每小时降温不超过30°C，当温度降到150°C时，再保温1h后关闭保温炉，随炉冷却到常温；
54、铣铜焊的表面:将已焊接有铜的母体钢件和硬质合金刀片分别在铣床铣掉0.08mm的铜，铣后的表面平面度保证在O?0.03mm之间，去除焊澄；
55、加热及均热:将硬质合金刀片的焊接面放在母体钢件的焊接面上，采用高频感应缓慢加热母体钢件底部，并将温度控制在260°C之间，均热，当钎料开始熔化并能自由流动时，停止加热，当钎料流动不畅时，继续加热，如此反复6次，在这过程中，错动硬质合金刀片，最终将硬质合金刀片焊接在母体钢件上；
56、缓冷:在100°C的保温炉中随炉冷却到常温；
57、清渣:经过时效处理后，清除焊渣，检查无虚焊后，得到产品。
【主权项】
1.一种采用低温钎焊焊接钢件与硬质合金刀具方法，其特征在于:它包括以下步骤: 51、前处理:将硬质合金刀片进行喷砂处理，然后将母体钢件、硬质合金刀片和焊料分别进行清洗脱脂处理；52、焊接铜:将钎剂加热至煮成糊状，再将钎剂涂抹到母体钢件、钎料、铜片和硬质合金刀片的表面，并将钎料添置于母体钢件与铜片之间，在母体钢件的焊接表面焊接一层0.25?0.5mm厚度的铜，同样地，在硬质合金刀片的焊接表面也焊接一层0.25?0.5mm厚度的铜； 53、焊接完成后，立即将母体钢件和硬质合金刀片放置在280°C~300°C的保温炉中保温6~7小时后，缓慢降温，当温度降到100°C~150°C时，再保温10?12h后关闭保温炉，随炉冷却到常温； 54、铣铜焊的表面:将已焊接有铜的母体钢件和硬质合金刀片分别在铣床铣掉0.08?0.1Omm的铜，铣后的表面平面度保证在O?0.03mm之间，去除焊澄； 55、加热及均热:将硬质合金刀片的焊接面放在母体钢件的焊接面上，缓慢加热母体钢件底部，均热，当钎料开始熔化并能自由流动时，停止加热，当钎料流动不畅时，继续加热，如此反复2?6次，在这过程中，错动硬质合金刀片，最终将硬质合金刀片焊接在母体钢件上; 56、缓冷:在100°C~150°C的保温炉中随炉冷却到常温； 57、清渣:经过时效处理后，清除焊渣，检查无虚焊后，得到产品。
2.根据权利要求1所述的一种低温钎焊刀具的方法，其特征在于:在步骤S3中，缓慢降温具体为每小时降温不超过30°C。
3.根据权利要求1所述的一种低温钎焊刀具的方法，其特征在于:在步骤S5中，采用高频感应加热，并将温度控制在260°C ~300°C之间。
【专利摘要】本发明涉及一种低温钎焊刀具的方法，采用低温钎焊焊接母件和硬质合金刀片，将钎剂涂抹到母件、钎料、铜片、硬质合金刀片的表面，并将钎料添置于母件与铜片之间或硬质合金刀片与铜片之间，将铜片分别焊接到母件和硬质合金上，然后立即将已焊接的物件放置在280~300℃的保温炉中保温6~7h，当温度降到100~150℃保温10～12h后随炉冷却到常温，将母体底部缓慢加热，当钎料开始熔化并能自由流动时，停止加热，当钎料流动不畅时，继续加热，如此反复几次，将硬质合金刀片焊接在母体上，最后在100~150℃的保温炉中随炉冷却到常温。本发明具有生产效率高的优点，避免了硬质合金刀片出现裂纹、断裂等问题。
【IPC分类】B23K101-20, B23K1-20, B23K1-00
【公开号】CN104668686
【申请号】CN201510105914
【发明人】李诚尚
【申请人】成都格润特高新材料有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月11日