金刚石串珠的无压烧结制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金刚石串珠的无压烧结制备方法，包括以下步骤：a、在金刚石串珠配方中加入熔化温度与金刚石串珠胎体烧结温度相近的焊粉，形成带焊粉的混料；b、将混料进行制粒，得到制粒粉末；c、将制粒粉末进行压环，得到压坯；d、将压坯进行无压烧结，烧结的同时焊粉熔化形成自焊一体化的金刚石串珠；e、对金刚石串珠进行表面处理，得到成型的金刚石串珠。实现了烧结与自焊一体化，免去了常规无压烧结串珠制备工艺中的焊接工序，既保证了串珠胎体与基体间的粘接效果，又大大提高了该工艺的生产效率，降低了生产成本，为无压烧结串珠制备工艺的进一步推广创造了条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金刚石串珠制备工艺领域，特别地，涉及一种自焊式无压烧结串珠制备方法。
技术介绍
在金刚石串珠制备工艺中，目前常用工艺主要包括两种：一种为热压烧结串珠制备工艺，由于热压烧结属于加压式、快速小批量烧结，导致其存在三方面问题难以解决，①是产品质量稳定性难以控制；②是其衍生的加工工序较长，如串珠烧结完毕后还需进行扩孔、攻丝、去油等等；③是难以满足小直径串珠(尤其是组锯串珠)的生产需求。另一种为无压烧结串珠制备工艺，在组锯串珠生产上基本以无压烧结工艺为主。由于无压烧结属于无压式、大批量烧结，从而能从根本上解决热压烧结工艺存在的问题。通过对现有的无压烧结串珠制备工艺进行研究发现，制约其发展的原因主要在于焊接工序。这主要是由于焊接发生在无压烧结之后，具体实施为串珠烧结完毕后，再将焊环一个个套在基体上，然后重新进炉完成焊接工作。但由于焊丝直径多在0.5-0.8mm左右，很难实现机械化作业，需要人工逐一摆放，同时焊接时又需要串珠二次回炉，这不仅降低了生产效率，而且大大提高了串珠的生产成本，制约了该工艺的顺利推广。
技术实现思路
本专利技术提供了一种金刚石串珠的无压烧结制备方法，以解决现有无压烧结串珠制备工艺的焊接工序制约了工艺发展，焊接时焊环难以机械化作业装配，需要人工参与并且二次回炉，不仅生产效率低，而且生产成本高的技术问题。本专利技术提供一种金刚石串珠的无压烧结制备方法，包括以下步骤：a、在金刚石串珠配方r>中加入熔化温度与金刚石串珠胎体烧结温度相近的焊粉，形成带焊粉的混料；b、将混料进行制粒，得到制粒粉末；c、将制粒粉末进行压环，得到压坯；d、将压坯进行无压烧结，烧结的同时焊粉熔化形成自焊一体化的金刚石串珠；e、对金刚石串珠进行表面处理，得到成型的金刚石串珠。进一步地，步骤a中的焊粉采用CuSnP合金粉料。进一步地，CuSnP合金粉料的添加重量为混料重量的3％-8％。进一步地，步骤c压环时，控制压坯的环内径与待放入压坯环内的基体外径之间的尺寸配合关系，压坯与基体之间留用于容纳焊粉熔化状态的焊液的间隙，间隙大小满足设计要求。进一步地，将压坯置于石墨垫板上，并在环内放入基体，并保持压坯、基体、石墨垫板三者的一致性，以避免出现用错基体、石墨垫板的异常。进一步地，压坯和基体均垂直竖立，以避免出现烧结后的串珠胎体倾斜的异常。进一步地，步骤d的具体实施步骤为：首先，将无压烧结网带炉打开，对无压烧结网带炉中的各个温区分别设定指定温度；然后，对各个温区开始升温并调整无压烧结网带炉的网带网速至设定值，同时向无压烧结网带炉内通入H2+N2的混合气体，并点火；最后，当无压烧结网带炉内的各个温区的温度达到指定温度，无压烧结网带炉的网带网速达到设定值后对压坯进行无压烧结，同时焊粉随着烧结熔化形成自焊。进一步地，烧结时，随着压坯温度达到烧结温度，压坯在烧结收缩的同时，焊粉由固相转化为液相，并逐渐在坯体与基体间汇聚并填满坯体与基体间的间隙。进一步地，烧结完毕后，随着温度的降低，焊液逐渐凝固形成焊接层，以实现金刚石串珠发生无压烧结的同时完成金刚石串珠的自焊处理，从而完成金刚石串珠的无压烧结制备。进一步地，步骤e中的表面处理包括：对金刚石串珠进行扩孔、攻丝、去油和喷砂。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术金刚石串珠的无压烧结制备方法，通过在金刚石串珠配方中混入熔化温度与金刚石串珠胎体烧结温度相近的焊粉，使得在进行无压烧结时，焊粉随着金刚石串珠胎体烧结的同时熔化并均匀分布于金刚石串珠周边间隙内，形成自焊一体的金刚石串珠结构，从而省略了串珠胎体成型后与基体的焊接工序，而且自焊一体的结构稳定性更胜于串珠胎体成型后与基体焊接的结构。实现了烧结与自焊一体化，免去了常规无压烧结串珠制备工艺中的焊接工序，既保证了串珠胎体与基体间的粘接效果，又大大提高了该工艺的生产效率，降低了生产成本，为无压烧结串珠制备工艺的进一步推广创造了条件。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的金刚石串珠的无压烧结制备方法的步骤流程框图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。图1是本专利技术优选实施例的金刚石串珠的无压烧结制备方法的步骤流程框图。如图1所示，本实施例的金刚石串珠的无压烧结制备方法，包括以下步骤：a、在金刚石串珠配方中加入熔化温度与金刚石串珠胎体烧结温度相近的焊粉，形成带焊粉的混料；b、将混料进行制粒，得到制粒粉末；c、将制粒粉末进行压环，得到压坯；d、将压坯进行无压烧结，烧结的同时焊粉熔化形成自焊一体化的金刚石串珠；e、对金刚石串珠进行表面处理，得到成型的金刚石串珠。本专利技术金刚石串珠的无压烧结制备方法，通过在金刚石串珠配方中混入熔化温度与金刚石串珠胎体烧结温度相近的焊粉，使得在进行无压烧结时，焊粉随着金刚石串珠胎体烧结的同时熔化并均匀分布于金刚石串珠周边间隙内，形成自焊一体的金刚石串珠结构，从而省略了串珠胎体成型后与基体的焊接工序，而且自焊一体的结构稳定性更胜于串珠胎体成型后与基体焊接的结构。实现了烧结与自焊一体化，免去了常规无压烧结串珠制备工艺中的焊接工序，既保证了串珠胎体与基体间的粘接效果，又大大提高了该工艺的生产效率，降低了生产成本，为无压烧结串珠制备工艺的进一步推广创造了条件。本实施例中，步骤a中的焊粉采用CuSnP合金粉料。在混料环节，除了混合串珠胎体配方所需粉料与金刚石外，还添加一定比例的CuSnP焊粉进行混合，然后再进行制粒、压环、无压烧结。在金刚石串珠进行无压烧结时，串珠除了发生正常的烧结现象外，由于焊粉的添加，焊料会优先在胎体与基体之间聚集，并逐步形成焊层，从而实现烧结与自焊一体化的过程。由于选用的为非Ag焊料，降低了生产成本的目的。本实施例中，CuSnP合金粉料的添加重量为混料重量的3％-8％。在混料环节，除了混合串珠胎体配方所需粉料与金刚石外，还添加一定比例的CuSnP焊粉进行混合，然后再进行制粒、压环、无压烧结。在金刚石串珠进行无压烧结时，串珠除了发生正常的烧结现象外，由于焊粉的添加，焊料会优先在胎体与基体之间聚集，并逐步形成焊层，从而实现烧结与自焊一体化的过程。由于选用的为非Ag焊料，降低了生产成本的目的。...

【技术保护点】
一种金刚石串珠的无压烧结制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、在金刚石串珠配方中加入熔化温度与金刚石串珠胎体烧结温度相近的焊粉，形成带焊粉的混料；b、将混料进行制粒，得到制粒粉末；c、将制粒粉末进行压环，得到压坯；d、将压坯进行无压烧结，烧结的同时焊粉熔化形成自焊一体化的金刚石串珠；e、对金刚石串珠进行表面处理，得到成型的金刚石串珠。

【技术特征摘要】
1.一种金刚石串珠的无压烧结制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、在金刚石串珠配方中加入熔化温度与金刚石串珠胎体烧结温度相近的焊粉，形成带
焊粉的混料；
b、将混料进行制粒，得到制粒粉末；
c、将制粒粉末进行压环，得到压坯；
d、将压坯进行无压烧结，烧结的同时焊粉熔化形成自焊一体化的金刚石串珠；
e、对金刚石串珠进行表面处理，得到成型的金刚石串珠。
2.根据权利要求1所述的金刚石串珠的无压烧结制备方法，其特征在于，
所述步骤a中的焊粉采用CuSnP合金粉料。
3.根据权利要求2所述的金刚石串珠的无压烧结制备方法，其特征在于，
所述CuSnP合金粉料的添加重量为混料重量的3％-8％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的金刚石串珠的无压烧结制备方法，其特征在于，
所述步骤c压环时，
控制压坯的环内径与待放入压坯环内的基体外径之间的尺寸配合关系，
压坯与基体之间留用于容纳焊粉熔化状态的焊液的间隙，
间隙大小满足设计要求。
5.根据权利要求4所述的金刚石串珠的无压烧结制备方法，其特征在于，
将压坯置于石墨垫板上，并在环内放入基体，并保持压坯、基体、石墨垫板三者的一
致性，以避免出现用错基体、石墨垫板的异常。
6.根据权利要求5所述的金刚石串珠的无压烧结制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐汇德，周斌，李坊明，杨跃飞，覃光明，甄春刚，
申请(专利权)人：长沙百川超硬材料工具有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43