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[金剛石鋸片]刀頭型金剛石圓鋸片的無(wú)壓燒結(jié)工藝的制作方法
發(fā)布時(shí)間：
2020/02/05
金剛石圓鋸片是一種切割工具，包括連續(xù)邊緣型圓鋸片和刀頭型圓鋸片等類(lèi)型，廣泛應(yīng)用于石材，陶瓷等脆硬材料的加工。本發(fā)明所涉及的生產(chǎn)工藝，屬于刀頭型金剛石圓鋸片生產(chǎn)過(guò)程中的一項(xiàng)中間工藝。刀頭型金剛石圓鋸片主要由基體與刀頭兩部分組成?；w是粘結(jié)刀頭的主要支撐部分，刀頭表現(xiàn)為鋸齒斷開(kāi)，一般與基體焊接，在使用過(guò)程中起切割作用。刀頭中的金屬胎體結(jié)合劑將金剛石粉末顆粒包裹、粘接在刀頭內(nèi)部。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
1)原材料準(zhǔn)備：在原材料準(zhǔn)備時(shí)，需在配料中添加一定比例的錫青銅合金(如CuSn15)粉末成分和鐵粉材料。其目的是為了在其后的無(wú)壓燒結(jié)工藝中，提高刀頭粘接性和燒結(jié)密度。
2)冷壓成型：原材料通過(guò)三維混料機(jī)進(jìn)行均勻混合后，直接送到冷壓車(chē)間進(jìn)行冷壓制坯。為使刀頭的密度提高，冷壓壓力須適當(dāng)提高，其最高壓力范圍在1200MPa～1600MPa之間。冷壓方式為逐層壓制、一次成型，在同一工序中將生坯壓制到適于無(wú)壓燒結(jié)工藝所需的形狀與尺寸。
3)無(wú)壓燒結(jié)：生坯壓制成型后，送入無(wú)壓車(chē)間進(jìn)行無(wú)壓燒結(jié)。
無(wú)壓燒結(jié)的具體要求是在金剛石刀頭生坯進(jìn)行無(wú)壓燒結(jié)工藝時(shí)，須將冷壓成型的刀頭生坯擺放整齊，生坯塊與生坯塊之間須以石墨隔板隔開(kāi)。
刀頭生坯在密封的無(wú)壓燒結(jié)爐中進(jìn)行無(wú)壓燒結(jié)。在無(wú)壓燒結(jié)工藝過(guò)程中，須在密封爐膛內(nèi)通入H2和N2混合氣體，爐膛內(nèi)的壓力保持在0.1MPa左右，不得超過(guò)0.2MPa。其溫度范圍是700℃～900℃，燒結(jié)時(shí)間為3小時(shí)，生坯在燒結(jié)時(shí)間結(jié)束后，須保溫1小時(shí)，然后，降溫時(shí)間為0.5小時(shí)，當(dāng)溫度降至200℃及以下時(shí)取出刀頭產(chǎn)品。
經(jīng)檢驗(yàn)，無(wú)壓燒結(jié)刀頭產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到和超過(guò)了熱壓燒結(jié)刀頭產(chǎn)品。而且刀頭與鋸片基體的焊接效果更加牢靠，無(wú)掉齒現(xiàn)象。
具體實(shí)施方式
1.原材料準(zhǔn)備：為了在其后的無(wú)壓燒結(jié)工藝中，提高刀頭粘接性和燒結(jié)密度。用于制造刀頭的原材料由粘結(jié)金屬、硬質(zhì)耐磨材料和用以調(diào)整胎體性能的添加劑粉末組成。在原材料準(zhǔn)備時(shí)，需在配料中添加一定比例的錫青銅合金(如CuSn15)粉末成分和鐵粉材料。
2.混料：配粉后的原材料，送入三維混料機(jī)中進(jìn)行混料處理，經(jīng)混料機(jī)均勻混合后的粉料不能久放(一般不超過(guò)4小時(shí))，須立即送至冷壓車(chē)間壓制成刀頭生坯。
3.冷壓成型：應(yīng)選擇壓力范圍大，自動(dòng)化程度高的多層自動(dòng)冷壓機(jī)制坯。如圖3所示，為保證刀頭足夠的粘接性和燒結(jié)密度，其冷壓壓力須適當(dāng)提高，其上刀頭2和下刀頭3之間的最高壓力范圍在1200MPa～1600MPa之間，冷壓方式為粉料在模具1中逐層壓制、一次成型，在同一工序中將復(fù)合層生坯4壓制到適于無(wú)壓燒結(jié)工藝所需的形狀與尺寸。
4.無(wú)壓燒結(jié)：如圖4所示，生坯2壓制成型后，送入無(wú)壓車(chē)間進(jìn)行無(wú)壓燒結(jié)。生坯2在進(jìn)行無(wú)壓燒結(jié)工藝時(shí)，須擺放整齊，水平放置或豎直放置，生坯塊與生坯塊之間須用石墨隔板隔開(kāi)。實(shí)施過(guò)程為：
①按無(wú)壓燒結(jié)的要求將冷壓生坯2放在輸送帶滾輪6上，做好送入準(zhǔn)備。
②當(dāng)燒結(jié)爐3升溫到指定溫度450℃時(shí)，往燒結(jié)爐中輸入N2，輸入時(shí)間為5～10分鐘，其主要目的是驅(qū)除燒結(jié)爐膛內(nèi)的氧氣。
③燒結(jié)爐停止單獨(dú)供應(yīng)N2，改為通入H2和N2混合氣體(6～8立方米)。
④燒結(jié)爐點(diǎn)火升溫，將溫度升高到指定溫度700℃～900℃后，將氣壓量調(diào)到指定氣壓0.1MPa。
⑤通過(guò)送料液壓缸1將刀頭生坯2送入密封無(wú)壓燒結(jié)爐3中進(jìn)行無(wú)壓燒結(jié)。在無(wú)壓燒結(jié)工藝過(guò)程中，須在密封爐膛內(nèi)保持H2和N2混合氣體環(huán)境，爐膛內(nèi)的壓力保持在0.1MPa左右，不得超過(guò)0.2MPa，其溫度范圍是700℃～900℃，燒結(jié)時(shí)間為3小時(shí)，生坯在燒結(jié)時(shí)間結(jié)束后，須保溫1小時(shí)，然后，送到降溫區(qū)4，降溫時(shí)間為0.5小時(shí)，當(dāng)溫度降至200℃及以下時(shí)，從降溫區(qū)4取出刀頭產(chǎn)品5。
⑥經(jīng)無(wú)壓燒結(jié)生產(chǎn)的刀頭產(chǎn)品，可以直接送焊接車(chē)間與圓鋸片基體焊接成刀頭型金剛石圓鋸片，并進(jìn)行其后的各項(xiàng)工藝。
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