一种高性能金刚石锯片及刀头本体的制备方法技术

本发明专利技术公开一种高性能金刚石锯片及刀头本体的制备方法，包括刀头本体和刀头基体，刀头本体上设置有金刚石合金层，金刚石合金层上等间距设置有多个防刃口剥离区域，每个防刃口剥离区域为向内侧凹陷的弧形结构，每个防刃口剥离区域包括两组对称分布的圆弧过渡段一和圆弧过渡段二，圆弧过渡段一和圆弧过渡段二设置在刀头本体的侧部，两组圆弧过渡段一和刀头本体工作刃面的交点设为A1和A2,两组圆弧过渡段二和金刚石合金层的交点设为B1和B2，A1和A2与刀头本体圆心连线对应的夹角为B1和B2与刀头本体圆心连线对应的夹角的3～8倍。将刀头本体划分为两个不同区域，修缮和切缝工作交替利于降低金刚石合金层磨损，并提高使用寿命，切缝效率和质量会更高。缝效率和质量会更高。缝效率和质量会更高。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能金刚石锯片及刀头本体的制备方法


[0001]本专利技术属于金刚石切缝刀片领域，具体涉及一种高性能金刚石锯片及刀头本体的制备方法。

技术介绍

[0002]金刚石是世界上发现并在工业上能够大量使用的最硬的材料，而金刚石切削工具已经成为加工各种坚硬材料不可或缺的材料。金刚石切削工具是将金属粉末和人造金刚石颗粒相混合，经压制和烧结而成。而且随着社会不断发展，基础化建设规模不断扩大，也给金刚石工具提供了更加广阔的应用市场。而金刚石切削工具中，金刚石锯片的使用范围最广，金刚石锯片已广泛应用于大理石、花岗岩、混凝土，沥青、陶瓷、玻璃、珠宝玉石，半导体等材料切割加工。随着技术的不断发展，对切割效率和切割速率的要求也越来越高。
[0003]由于金刚石刀片一般在刀头基体上焊接刀头本体，刀头本体部分大多采用在侧部设置排屑槽的环状结构，当刀头本体在切缝时刀头本体外围磨损较为严重易出现崩刀，且在切缝处的切面质量较差。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，专利技术人经过实践和总结得出本专利技术的技术方案，本专利技术公开了一种高性能金刚石锯片，包括刀头本体和刀头基体，刀头本体上设置有金刚石合金层，金刚石合金层上等间距设置有多个防刃口剥离区域，每个防刃口剥离区域为向内侧凹陷的弧形结构，每个防刃口剥离区域包括两组对称分布的圆弧过渡段一和圆弧过渡段二，圆弧过渡段一和圆弧过渡段二设置在刀头本体的侧部，两组圆弧过渡段一和刀头本体工作刃面的交点设为A1和A2,两组圆弧过渡段二和金刚石合金层的交点设为B1和B2，A1和A2与刀头本体圆心连线对应的夹角为B1和B2与刀头本体圆心连线对应的夹角的3～8倍。
[0005]在上述实施例的基础上作出如下改进，所述防刃口剥离区域处设置有去应力槽，去应力槽的根部处设置有卸力孔，且卸力孔的直径为去应力槽宽度的2～3倍。
[0006]在上述实施例的基础上作出如下改进，所述金刚石合金层上等间距周向分布的有若干个排屑槽，排屑槽为弧形槽、线性槽、S型槽和网格槽中的一种或多种组合。
[0007]在上述实施例的基础上作出如下改进，所述防刃口剥离区域的A1至A2的弧长小于金刚石合金层的工作刃面的弧长。防刃口剥离区域设置在金刚石合金层的工作刃面的内侧，可以提高对切割物内坚硬杂质进行高效切割，保证切割效率、切割质量以及避免出现崩刀现象。
[0008]在上述实施例的基础上作出如下改进，所述刀头基体上周向设置有多个消音槽一和消音槽二，消音槽一和消音槽二的内部均安装有相互连通的吸音结构和消音结构，吸音结构为波纹状结构，消音结构和吸音结构的连接处均设置有单向阀体，该刀头基体还包括安装在吸音结构和消音结构两侧的封板，两个封板和消音结构、吸音结构围设成消音区域，消音结构和吸音结构为中空结构且内部预置有冷却液。
[0009]在上述实施例的基础上作出如下改进，所述刀头本体的原料包括以下重量份的组分组成：2.0～5.5份的金刚石颗粒、13～33份的铜、2～7份的镍、4～7份的氮化硅粉、5～10份的纳米二氧化硅、2～10份的钴、2～7份的铬、3～6份的锌、1～5份的钨、0.1～0.7份的粘结剂以及余量的铁。
[0010]在上述实施例的基础上作出如下改进，所述金刚石颗粒包括45～50目的金刚石颗粒和70～80目的金刚石颗粒，45～50目的金刚石颗粒和70～80目的金刚石颗粒的重量比为2～3：1。
[0011]在上述实施例的基础上作出如下改进，所述刀头本体的原料还包括7～13重量份的稀土合金，稀土合金以重量百分计含有0.10～0.15wt％的C、0.05～0.15wt％的B、2.0～2.5wt％的Si、50～55wt％的Cu、8.0～10.0wt％的Al、1.0～1.5wt％的Ti、0.05～0.20wt％的Zr，余量为氧化铈。
[0012]在上述实施例的基础上作出如下改进，所述粘结剂按质量分数计包括1～5份的Y2O3，5～12份的Al2O3，2～8份的TiO2，余量为液化石蜡。
[0013]在上述实施例的基础上作出如下改进，所述刀头本体的制备方法，包括如下步骤：将金刚石颗粒、铜粉、镍粉、氮化硅粉、纳米二氧化硅粉、钴粉、铬粉、锌粉、钨份、粘结剂、铁粉以及稀土合金混合，加入等质量的钢珠，以150～300r/min的转速球磨35～45min，得到混合料；将混合料置于反应容器中，抽真空至真空度为0.5～1.5Pa，以20～30℃/min的速率升温至820～980℃煅烧50～80min，然后以15～20℃/min的速率降温至40～50℃，充入空气恢复常压，取出，即可得到刀头本体，并通过激光焊焊接至刀头基体上。
[0014]与现有技术相比，本专利技术可以获得以下技术效果：
[0015]本专利技术的技术方案与现有技术相比，通过将刀头本体上开设防刃口剥离区域，通过将刀头本体划分为两个不同区域，位于防刃口剥离区域出的金刚石合金层来对目标物进行切缝，非防刃口剥离区域对切缝进行修缮，由于修缮和切缝工作交替进行利于降低金刚石合金层的磨损，同时还利于不同区域处交替散热，降低其磨损并提高使用寿命，切缝效率和质量会更高。
[0016]本专利技术的技术方案与现有技术相比，刀头基体上设置有消音槽一和消音槽二，通过消音槽一和消音槽二配合单向阀、冷却液和封板实现刀头基体冷却和消音的效果。
[0017]本专利技术的技术方案与现有技术相比，通过科学的配比，所有原料共同作用，使得材料的硬度与抗弯强度佳，提高锯片的耐磨性，延长锯片的使用寿命，且其性能均满足锯片在应用中的性能要求。添加锌粉与其他原料共同煅烧能够充分熔融，增大合金化程度，提高对金刚石的把持力，从而提高锯片的切缝效率和耐用度；粒度不同的金刚石的添加，可进一步有效提高锯片的耐磨性；在各原料混合加热后，由于硅与金刚石、铜与锰的相容性很好，所以能够进一步提高本专利技术中对金刚石的把持力，增强性能；本专利技术通过添加钴、钨、铬，通过三者科学合理配比，使得产品具有较好的韧性和延展性、耐氧化性和酸腐蚀性、抗裂性和耐热冲击性，以及获得较高的耐磨性和高温硬度、强度等性能，并可耐晶间腐蚀，耐热冲击等性能，加入钴具有极好的耐腐蚀、耐热和抗氧化等可贵特性，结合铬可起到固溶强化和弥散强化作用，可以析出弥散的铬碳、硼铬硬质相，在800℃以上仍具有较高的硬度，在1100℃仍具有较好的抗氧化性，在不降低刀片高温硬度和耐磨性的情况下，明显改善了其韧性、耐冲击性、抗热震性和耐腐蚀性。
[0018]本专利技术的技术方案与现有技术相比，通过增设稀土合金可以利于提高刀片的切缝效果/效率和耐磨性能、抗弯强度以及抗击韧性。
[0019]本专利技术的技术方案与现有技术相比，粘结剂中加入有Y2O3、Al2O3以及TiO2，可以通过Y2O3、Al2O3和TiO2来提高在粒子间结合处的致密度，进而保证二者结合强度以及可靠性，提高耐磨性能和使用寿命。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能金刚石锯片，包括刀头本体和刀头基体，其特征在于，刀头本体上设置有金刚石合金层，金刚石合金层上等间距设置有多个防刃口剥离区域，每个防刃口剥离区域为向内侧凹陷的弧形结构，每个防刃口剥离区域包括两组对称分布的圆弧过渡段一和圆弧过渡段二，圆弧过渡段一和圆弧过渡段二设置在刀头本体的侧部，两组圆弧过渡段一和刀头本体工作刃面的交点设为A1和A2,两组圆弧过渡段二和金刚石合金层的交点设为B1和B2，A1和A2与刀头本体圆心连线对应的夹角为B1和B2与刀头本体圆心连线对应的夹角的3～8倍。2.根据权利要求1所述的一种高性能金刚石锯片，其特征在于，所述防刃口剥离区域处设置有去应力槽，去应力槽的根部处设置有卸力孔，且卸力孔的直径为去应力槽宽度的2～3倍。3.根据权利要求1所述的一种高性能金刚石锯片，其特征在于，所述金刚石合金层上等间距周向分布的有若干个排屑槽，排屑槽为弧形槽、线性槽、S型槽和网格槽中的一种或多种组合。4.根据权利要求1所述的一种高性能金刚石锯片，其特征在于，所述防刃口剥离区域的A1至A2的弧长小于金刚石合金层的工作刃面的弧长。5.根据权利要求1所述的一种高性能金刚石锯片，其特征在于，所述刀头基体上周向设置有多个消音槽一和消音槽二，消音槽一和消音槽二内部均安装有相互连通的吸音结构和消音结构，吸音结构为波纹状结构，消音结构和吸音结构的连接处均设置有单向阀体，该刀头基体还包括安装在吸音结构和消音结构两侧的封板，两个封板和消音结构、吸音结构围设成消音区域，消音结构和吸音结构为中空结构且内部预置有冷却液。6.根据权利要求1所述的一种高性能金刚石锯片，其特征在于，所述刀头本体的原料包括以下重量份的组分组成：2.0～5.5份的金刚石...

【专利技术属性】
技术研发人员：李曰山，张守宝，何召彬，王冰，王涛，王学军，李宜峰，丁兆临，夏洪会，孙兆波，
申请(专利权)人：山东华大金科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：