PDC刀具高頻感應(yīng)釬焊的研究.pdf

1、PDC復(fù)合片(Polycrystalline Diamond Compact，簡(jiǎn)稱(chēng)PDC)的焊接是聚晶金剛石刀具制作的關(guān)鍵工序。高頻感應(yīng)釬焊憑借其環(huán)境污染小、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)成為目前世界各國(guó)主要采用的PDC刀具焊接方法。但是由于PDC復(fù)合片的釬焊工藝性差，且國(guó)內(nèi)在這方面的研究和應(yīng)用起步比較晚，與國(guó)外相比有較大差距，在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)PDC復(fù)合片與刀具基體結(jié)合強(qiáng)度低，所焊刀具出現(xiàn)脫片現(xiàn)象。因而，為了盡快提高國(guó)產(chǎn)PDc刀具的制作水

2、平，有必要對(duì)影響PDC刀具高頻感應(yīng)釬焊質(zhì)量的因素進(jìn)行系統(tǒng)、全面的研究。 本文刀具基體材料選用45＃鋼和YG8硬質(zhì)合金，使用GP15-CW6型高頻感應(yīng)焊機(jī)，在空氣氛圍下對(duì)PDc復(fù)合片進(jìn)行了釬焊試驗(yàn)。采用自制的剪切力標(biāo)定裝置，同時(shí)借助掃描電鏡及電子探針等手段研究了焊前處理、釬料、釬劑的搭配、釬焊工藝參數(shù)以及焊后冷卻對(duì)PDC刀具釬焊質(zhì)量的影響。 首先，研究了焊前母材表面處理對(duì)焊縫剪切強(qiáng)度的影響，發(fā)現(xiàn)PDC復(fù)合片表面和刀槽的表面

3、都經(jīng)過(guò)銼削處理時(shí)可獲得較好性能的PDC刀具釬焊接頭，并且試件兩釬焊表面銼削方向一致時(shí)性能更好。 其次，采用石膏粉冷卻和空氣冷卻兩種方式對(duì)比試驗(yàn)。研究了焊后冷卻對(duì)刀具性能的影響，認(rèn)為石膏粉冷卻可以阻礙釬焊接頭的氧化及裂紋的產(chǎn)生，獲得較好的釬焊效果。 隨后，進(jìn)行了釬料、釬劑搭配對(duì)PDC刀具釬焊性能影響的試驗(yàn)，結(jié)果表明：PDC復(fù)合片與YG8硬質(zhì)合金釬焊，采用1＃釬料與QJ102釬劑搭配時(shí)釬焊接頭剪切強(qiáng)度最高，2＃釬料與QJ10

4、2釬劑搭配方式獲得的釬焊接頭性能最差：PDC復(fù)合片與45＃鋼釬焊時(shí)，2＃釬料與F500A釬劑搭配效果最好，1＃釬料與F500A釬劑搭配最差。 然后對(duì)釬焊溫度和釬焊壓力等釬焊工藝參數(shù)進(jìn)行定量研究，得出以下結(jié)論：釬焊溫度越高，PDC刀具的剪切強(qiáng)度越大，焊縫厚度越小；為了獲得綜合性能較好的釬焊接頭，PDC復(fù)合片與YG8硬質(zhì)合金刀體的釬焊溫度應(yīng)控制在690℃左右，PDC復(fù)合片與45＃鋼刀體的釬焊溫度最好控制在670℃左右；隨著釬焊壓力的