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钟罩炉氢气保护热压烧结金刚石薄壁钻头研究发布者:丹阳市宝锋金刚石工具有限公司   发布时间:2018-08-28    点击次数:66

随着我国经济建设的发展,近年来可移动式电动工具得以广泛应用。其中工程钻机的产量迅速增长,市场需求潜力较大。据我们对工程钻机使用情况的调研,其主要质量问题除钻机本身的制造质量外,最突出的矛盾是与钻机配套使用的金刚石薄壁钻头质量尚存在问题。目前,金刚石薄壁工程钻头所采用的制造工艺主要有高频焊接法、激光焊接法和电阻整体烧结等方法。



   金刚石薄壁钻



高频焊接法:是先将金刚石和金属粉末的混合料装人石墨模具中在电阻热压烧结机上热压成刀头,再用高频焊机利用银焊料或铜焊料将刀头均匀钎焊到钻杆上。由于钎焊强度低,加之受感应圈的形状和工装夹具精度的限制,很难保证钻头内外圆的同轴度。

    
激光焊接法:是用能量密度高的激光束将金刚石薄壁钻头与钻杆加热融化焊接在一起。与传统的制造方法相比具有加热速度快、焊接强度高和热影响区小等优点,使用时能承受较高的温度和较大的冲击力,不易出现刀头脱落的情况。但激光设备多数由国外进口,价格十分昂贵,在一般的中小型企业中难以普遍推广。

    
电阻整体热压法:是将金刚石与金属粉末的混合料与钻头钢体一起装人石墨模具中,在电阻热压烧结机上一次热压成型。其特点是刀头与钢体连接强度高,使用中不易掉刀头,但由于生产效率低、功率(能量)消耗大、模具费用高。整体烧结法也可在真空热压烧结机中进行,虽然克服了模具氧化问题,但仍然存在生产效率低、能量消耗大及生产成本高等缺点。

    
根据对上述三种工艺方法的分析和比较,可以看出,整体烧结法比高频焊接法具有强度高的优点。为此,我们将此种工艺方法应用在具有氢气保护的钟罩炉中。由于采用了氢气保护,避免了金刚石和金属粉末的氧化,还可使已被氧化的金属粉末得以充分地还原,利于合金元素之间扩散。同时,在氢气保护下避免了石墨模具的氧化,可以大大提高模具的使用寿命。又由于采用了钻头钢体与金属粉末一次热压成型的工艺方法,刀头与钢体之间的金属原子进行充分的互扩散,形成了冶金结合,提高了两者之间的连接强度。

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