金刚石刀具是金刚石材质刀具是统称,具有极高的硬度及耐磨度,应用广泛。因此金刚石刀具有很多不同的类型,性能差异显著,最关键的一点就是金刚石表面的涂层,涂层可以保证在切割或者在工作的时候免受一些坚硬物体对金刚石的破坏和磨损,涂层一旦被破坏直接会影响到金刚石刀具的使用寿命,界面化学特性被确定为是影响金刚石涂层粘附性能的重要因素。
不同类型的金刚石刀具结构、制作方法和应用领域有较大区别,通过选择兼容性好的硬质合金化学特性、采用适当的预处理技术和合理的沉积反应条件,就有可能减轻或消除金刚石涂层的剥落,稳定地实现平稳的磨损模式。在显微镜下观察正常磨损的金刚石涂层刀具,可以发现,金刚石被稳定磨损直至硬质合金基体,而没有发生崩刃或剥落。
由于金刚石与一般金属及其合金之间具有很高的界面能,与金属及其合金的浸润性很差,高温时容易石墨化,致使金刚石焊接性很差。各种材质的焊接方法也是不同的,因为材质分软硬的嘛,耗的时间长短自然是不同的。
金刚石刀具焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。焊接过程中,工件和焊料熔化形成熔融区域,熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。焊接是通过加热、加压,或两者并用,使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属。
金刚石与金属连接的主要困难在于:一是焊接温度受到金刚石石墨化转变温度的限制,难以实现真正意义上的化学冶金结合,焊接接头强度很低;二是大多数低碳钢基体材料或者胎体材料对金刚石难以浸润或者不能浸润,焊接后基体对金刚石的把握能力非常差,造成制品在使用过程中金刚石脱离,不能充分发挥金刚石的优良性能;三是金刚石的线膨胀系数低于大多数金属材料或者合金,焊接时容易出现裂纹。
因此,传统的金刚石工具的制造一般都是采用化学镀或者低温钎焊的方法,没有实现金刚石与基体的冶金结合,焊接强度较低,使用性能差,对金刚石的利用程度也非常低。只有综合解决好以上这三方面的焊接难点,才能真正发挥金刚石的高性能。
但是由于金刚石在高温下极容易石墨化,故在焊接时采用在低碳钢基体上喷焊一层低熔点的胎体材料,其性能要求为:
(1)能与金刚石金属化表面合金形成低熔点的共晶体,以降低金刚石的焊接温度,避免石墨化;
(2)能与低碳钢基体有良好的焊接性;
(3)有较高的硬度,能有效地支撑金刚石;
(4)与金刚石金属化后的过渡层TiC层及低碳钢基体的膨胀系数差异较小,以减少焊接应力,避免焊接裂纹。
为达到上述四个方面的要求,胎体合金可以以镍、钴为主要成分,再加入适量的钛、微量的稀土及少量的硼、硅等,稀土、硼、硅等在降低合金熔点的同时能提高合金流动性与浸润性。
以上是关于金刚石刀具怎么焊接的相关内容,需要注意的是为了减少基体在正常焊接过程中的变形,提高基体的使用寿命,请采用隔齿焊接或对角焊接工艺。希望以上内容对读者有帮助。