金剛石鋸片厚膜刀具的焊接
金剛石與一般的金屬及其合金之間具有很高的界面能,致使金剛石不能被一般的低熔點合金所浸潤,可焊性極差。目前主要通過在銅銀合金焊料中添加強碳化物形成元素或通過對金剛石表面進行金屬化處理來提高金剛石與金屬之間的可焊性。 ①活性釬料法 焊料一般用含Ti的銅銀合金,不加助熔劑在惰性氣體或真空中焊接。常用的釬料成分Ag=68.8wt%,Cu=26.7wt%,Ti=4.5wt%,常用的制備方法是電弧熔煉法和粉末冶金法。Ti作為活性元素在焊接過程中與C反映生成TiC,可提高金剛石與焊料的潤濕性和粘結(jié)強度。加熱溫度一般為850℃,保溫10分鐘,緩冷以減小內(nèi)應(yīng)力。 ②表面金屬化后焊接 金剛石表面的金屬化是通過表面處理技術(shù)在金剛石表面鍍覆金屬,使其表面具有金屬或類金屬的性能。一般是在金剛石的表面鍍Ti,Ti與C反應(yīng)生成TiC,TiC與Ag-Cu合金釬料有較好的潤濕性和結(jié)合強度。目前常用的鍍鈦方法有:真空物理氣相沉積(PVD,主要包括真空蒸發(fā)鍍、真空濺射鍍、真空離子鍍等),化學(xué)氣相鍍和粉末覆蓋燒結(jié)。PVD法單次鍍覆量低,鍍覆過程中金剛石的溫度低于500℃,鍍層與金剛石之間是物理附著、無化學(xué)冶金。CVD法Ti與金剛石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成強力冶金結(jié)合,反應(yīng)溫度高,損害金剛石。