取芯钻头的真空钎焊工艺

取芯钻头又叫空心钻头,主要是用来对钢板等产品钻孔的工具。空心钻头配合专门取芯钻头的机器,具有效率快,成本低的特点。取芯钻头钻头刃部采用硬质合金制造,通过金刚石层进行加固。被广泛用于各种取芯作业,包括工程行业,地质行业等。

人造金刚石聚晶取芯钻头的制造,目前有两种工艺使用较多。一种是利用粉末冶金工艺制造孕镶胎体取芯钻头,另一种是用钎焊工艺制造表镶取芯钻头。焊接工艺的制造运用非常普遍,但是传统的焊接制造有以下缺点:

(1)焊接工艺复杂,工序多,聚晶需经两次高温,磨耗比有下降趋势。

(2)采用手工焊,劳动强度大,并有高频微波幅射,对人体有危害。

(3)高频感应钎焊每颗聚晶,其温度不易控制,影响钎焊质量。

(4)人造金刚石孕镶块,外层为机械结合,在使用中聚晶有脱落现象。

(5)钢体取芯钻头,在取芯时钻头体不耐磨、不耐冲蚀。

针对以上问题,可以通过采用真空钎焊工艺。真空钎焊,是指工件加热在真空室内进行,主要用于要求质量高的产品和易氧化材料的焊接。真空钎焊技术从四十年代开始至今,已成为一种极有发展前途的焊接技术。广泛应用于各种工具材料和硬质合金的焊接中。真空钎焊接头强度高,无氧化,钎焊缝隙填充均匀,钎焊质量高。采用SIMUWU生产的RHVB高温真空钎焊炉,可以一次完成钎焊聚晶和钻头体表面硬化。全程自动化控制,无污染,无繁重作业,批量化生产,有效降低了生产成本,提高了生产效益。

工艺流程:表面清洗——装配——预热(120℃)——等离子喷涂——入炉抽真空——充Ar保护气——升温钎焊——停炉降温——出炉

取芯钻头采用镍基钎料进行真空钎焊。具体工艺如下:

1.抽真空充氩:在常压下抽到2.7Pa,以降低炉内氧的分压,然后开始升温充氩到26.7kPa。充入氩气可以防止合金元素蒸发,阻止表面污染,提高真空钎焊的质量。

2.加热

以450℃/h的速率加热到500℃,保温5~10min;以850℃/h的速率加热到900℃,保温10~15min;以500℃/h的速率加热到1050℃,开始保温。加热工艺根据钎焊基体和钎料决定。

3.保温

在1050℃±5℃时保温20±2min。具体保温工艺和钎焊装炉量,钎焊材料,钎焊工件有关,可以自由选取。

4.出炉

出炉温度根据实际情况选取。由于在真空中主要依靠辐射降温,低温阶段降温缓慢。因此可以选取较高的出炉温度,节省冷却时间。SIMUWU生产的RHVB真空炉配备了冷却循环系统和热交换器,可以快速冷却工件,为生产提供助力。

通过长期的生产实践对比,真空钎焊的优势得到了进一步的验证。通过采用真空钎焊,解决了钻头的可焊性,简化了工艺。提高了钎焊缝和硬化层的质量,同时代替了传统焊接的银基焊料,降低钎焊成本。增加了钻头冠布齿量,保证出刃一致,有利于提高取芯进尺和纯钻时间,提高了钻头的使用寿命。

真空钎焊工艺能精确控制钎焊温度,工件整体受热,能实现500工件以上一次性钎焊,易于实现批量生产,质量有工艺装备保证,并保证安全生产和防止对人体的危害。真空钎焊不会出现气孔、夹渣等缺陷,不产生氧化膜。有效增加成品质量,提高良品率与生产效率,一举多得。

优秀的工艺技术必须要搭配优秀的设备才能发挥作用,其中真空钎焊中所选取的钎焊炉至关重要。SIMUWU公司生产的RHVB真空高温钎焊炉是处理此类工艺的优秀产品。凭借其优秀的温控精度和温度均匀性,能够平整均匀地进行实现工件的钎焊,从而达到高层次的钎焊水准,减少废品率,增加生产的效能同时降低成本。