專利名稱：雙金屬鋸片銑刀及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙金屬鋸片銑刀，還涉及該雙金屬鋸片銑刀的加工方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)使用的鋸片銑刀有白鋼鋸片銑刀、TW49鋸片銑刀及鎢鋼鑲嵌銑刀，現(xiàn)有的這幾種鋸片銑刀的價格都比較貴，而且其中的白鋼鋸片銑刀硬度低于65HRC以下，耐磨性差，刀頭壽命短；TW49鋸片銑刀主要成分以鎢鋼為主，另外滲有其它的元素，其使用壽命較長，但昂貴的價格影響到它的普及推廣；鎢鋼鑲嵌銑刀屬于雙金屬鋸片銑刀，其齒尖部位材料采用的是鎢鋼，基體采用的是普通鋼材，通過焊接或粘接將齒尖與基體固為一體，其焊接主要是采用氬弧焊(銅焊)，后續(xù)熱處理工藝簡單，其硬度比較高，但脆性大，齒尖容易斷齒，因為采用銅焊工藝，所以，焊縫機械性能不好，焊縫受力較大時齒尖容易從齒基上脫落，其使用壽命也比較短；另外，在現(xiàn)有技術(shù)中其它刀具行業(yè)的刀具制造工藝中，很少有采用鋼材M42作為齒尖，普通鋼材作為基體利用焊接的方法制作刀具的，由于M42材質(zhì)的特殊性，焊接要求及焊后的熱處理要求都比較高，如果M42齒尖焊接或熱處理不當，焊縫機械性能不佳，熱處理則容易出現(xiàn)過熱、過燒等現(xiàn)象，齒尖受力時容易脫落。由于存在上述缺陷，容易出現(xiàn)廢品且不能保證產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有鋸片銑刀存在的不足，提供一種雙金屬鋸片銑刀，本發(fā)明的另一個目的在于提供上述雙金屬鋸片銑刀的加工方法，利用此方法制造的鋸片銑刀具有使用壽命長，紅硬性和耐磨性良好，焊縫機械性能好，齒尖硬度高可達到67HRC以上，并且造價比現(xiàn)有的鋸片銑刀低的優(yōu)點。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種雙金屬鋸片銑刀，它由齒尖和齒基構(gòu)成，其特征是齒尖材料采用的是高速鋼，齒基與齒尖采用焊接連接結(jié)構(gòu)。
所述齒尖的材料是M42高速鋼或M51高速鋼。所述齒基材料為普通鋼材，如45#鋼或者40Cr鋼材。
一種雙金屬鋸片銑刀的加工方法，包括有以下加工工藝步驟1)、制出雙金屬鋸片銑刀的齒基圓板料和齒尖圓環(huán)料，齒基的材料為中碳鋼，齒尖材料為高速鋼；
2)、將齒尖焊接在齒基上，在焊接過程中，齒尖與齒基焊縫處溫度即控制在600℃至850℃之間；和/或，使控制齒尖部分的溫度不超過300℃；3)、焊接成型后的鋸片銑刀，加工成各種標準規(guī)格的齒形，再將加工好齒的鋸片銑刀通過真空淬火爐加熱后進行淬火；4)、將淬火后的鋸片銑刀進行中溫回火；5)、淬火和中溫回火后的雙金屬鋸片銑刀進行加工表面，最后成品包裝。
齒基材料為用普通鋼材制作，例如可以采用的是45#鋼或者40Cr鋼材，也可以用其它中碳鋼或合金鋼等材料制作。齒尖材料為高速鋼，其可以是M42高速鋼或M51高速鋼；為了達到在焊接過程中不使齒尖出現(xiàn)淬火現(xiàn)象，最好是在焊接過程中同時對齒尖部分進行冷卻，使得其溫度不高過300℃。
淬火后的鋸片銑刀進行2至4次中溫保溫回火。
在所述焊接過程中，為了保證齒尖溫度，一個有效的方法是在所述的焊接過程中，對高速鋼制作的齒尖進行冷卻，將齒尖的溫度控制在300℃以下。
具體的方法可以是用與冷卻劑輸送設(shè)備連接的夾具將齒尖夾住，在焊接過程中通入冷卻劑，利用冷卻劑的低溫降低焊接時傳遞到齒尖的高溫，使齒尖的溫度控制在300℃以下，直到焊接工序完畢焊縫溫度下降到300℃以下，關(guān)閉冷卻劑輸送設(shè)備，以使得齒尖不會有在焊接過程中同時出現(xiàn)淬火的可能，保證所有淬火工藝的有效性。
所述淬火過程是將一批鋸片銑刀在真空淬火爐中進行加熱，真空淬火爐內(nèi)真空度控制在絕對真空壓力10托至30托之間，加熱溫度控制在1190℃至1200℃之間，當加熱后的鋸片銑刀的溫度達到1190℃至1200℃之間后，將鋸片銑刀從真空淬火爐中吊出放入油槽中，油溫為常溫，停留0.5分鐘至5分鐘時間將其從油槽中取出，通過淬火后使得其晶粒度達到11-10.5級。
淬火的冷卻介質(zhì)可以是水或其他介質(zhì)；通過淬火后齒尖的晶粒度可達到11-10.5級；所述的中溫保溫回火，每次1小時至2小時，回火溫度為540-560℃。
在所述回火過程中，具體回火保溫過程最好回火三次。
如果是回火三次，則具體的回火溫度和時間為
第一次將鋸片銑刀放入回火爐中，回火溫度540℃至560℃，時間1至2小時，然后將其取出冷卻至常溫，再進行第二次和第三次回火保溫，具體操作跟第一次一樣，控制在540℃至560℃之間，保溫1小時至2小時，通過此工序后M42或M51的碳化物充分析出，硬度可達到67HRC以上，并且其紅硬性和耐磨性好；各個步驟中所使用的專用設(shè)備可以包括如下設(shè)備焊接使用電子束焊接機、激光焊接機或其它焊接機；淬火在真空淬火爐中加熱；回火在回火爐中加熱、加工銑刀使用分度盤、磨齒機等；熱處理后對銑刀表面加工使用平面磨床等輔助設(shè)備。
本發(fā)明提供的鋸片銑刀，使用M42高速鋼或M51高速鋼做齒尖，比起現(xiàn)有的鎢合金鋼制齒尖的刀具，其價格大大降低了，而使用本發(fā)明提供的制作方法，尤其是控制焊接過程中齒尖與齒基焊縫處的溫度，可以避免在焊接過程中齒尖處出現(xiàn)淬火現(xiàn)象，由此，可以保證所有熱處理工藝的效果，因此，本發(fā)明提供的雙金屬鋸片銑刀與現(xiàn)有的鋸片銑刀相比具有使用壽命長、齒尖強度高、造價低的優(yōu)點。
說明書附圖

圖1是本發(fā)明M42雙金屬鋸片銑刀的平面視圖；圖2是本發(fā)明M42雙金屬鋸片銑刀的齒尖放大圖；圖3是本發(fā)明的銑刀加工方法中焊接過程中通過夾具對齒尖部分進行冷卻的示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合具體尺寸為直徑∮250mm、厚4mm的M42雙金屬鋸片銑刀為例說明其加工工藝實施方式。
實施例1如圖1、2所示的雙金屬鋸片銑刀，具體尺寸為直徑∮250mm、厚4mm，它由齒尖2和齒基1構(gòu)成。
齒基材料為用普通鋼材制作，例如可以采用的是45#鋼或者40Cr鋼材，也可以用其它中碳鋼、低碳鋼或合金鋼等材料制作。
在本實施例中，齒基材料采用的是45#或者40Cr鋼材。
齒尖材料采用的是M42高速鋼，齒基與齒尖采用焊接連接結(jié)構(gòu)；所述的雙金屬鋸片銑刀的制作方法，它包括有以下加工工藝步驟1)、用沖床沖出雙金屬鋸片銑刀齒基圓板料1’、齒尖圓環(huán)料2’，如圖3所示，材料分別為45#或者40Cr鋼材和M42高速鋼；
2)、將齒尖圓環(huán)料2’通過電子束焊接機或其它焊接設(shè)備焊接在齒基圓板料1’上，焊接溫度控制在600℃至850℃之間；和/或，使控制齒尖部分的溫度不超過300℃；3)、焊接成型后的鋸片銑刀，通過磨齒機加工成各種標準規(guī)格的齒形，再將加工好齒的鋸片銑刀通過真空淬火爐加熱后進行淬火；4)、將淬火后的鋸片銑刀進行中溫回火；5)、淬火和中溫回火后的雙金屬鋸片銑刀進行加工表面，最后成品包裝。
為了確保焊接過程中高速鋼齒尖不發(fā)生淬火，在焊接的同時對齒尖部分進行冷卻，使得其溫度不高過300℃；冷卻齒尖的方法是用與冷卻劑輸送設(shè)備連接的夾具將齒尖夾住，在焊接過程中通入冷卻劑，利用冷卻劑的低溫降低焊接時傳遞到齒尖的高溫，使齒尖的溫度控制在300℃或以下，直到焊接工序完畢焊縫溫度下降到300℃以下，方可關(guān)閉冷卻劑輸送設(shè)備，以使得齒尖不會在焊接過程中同時出現(xiàn)淬火的可能，保證后續(xù)淬火工藝的有效性；冷卻劑可以是氟利昂F22或F42，或者是液氨或溴化鋰，也可以是現(xiàn)有技術(shù)中的其它冷卻劑，使用氟利昂F22或F42或液氨或溴化鋰作為冷卻劑的具體操作方法可以是在所述焊接過程中，用與所述冷卻劑輸送設(shè)備連接的夾套或夾具可以是若干個夾子3，其由兩個夾片通過鉸接軸連接在一起，在鉸接軸上設(shè)有扭簧，扭簧的兩端分別抵在兩個夾片上，在各個夾片中設(shè)有U形通道4，在夾片上設(shè)有U形通道4的兩個端口，在端口上分別連接管道與冷卻劑輸送設(shè)備相連通。操作中，將夾子3密排夾在齒尖圓環(huán)料2’上。開始焊接時開啟冷卻劑輸送裝置，使得冷卻劑在夾子內(nèi)的U形通道和輸送裝置之間循環(huán)，將焊接熱量帶走，保證齒尖圓環(huán)料的溫度不超過300℃。
冷卻裝置除了上述的夾子之外，還可以有很多種方式。現(xiàn)有技術(shù)中用于冷卻工件的方法也都適合于本加工工藝中使用。
焊接成型后的鋸片銑刀，通過磨齒機加工成各種標準規(guī)格的齒形，然后將一批一定數(shù)量的鋸片銑刀放在真空淬火爐中進行加熱，真空淬火爐內(nèi)真空度控制在絕對真空壓力10托至30托之間，加熱溫度控制在1190℃至1200℃之間，當加熱后的鋸片銑刀的溫度達到1190℃至1200℃之間后，將鋸片銑刀從真空淬火爐中吊出放入油槽中，油溫為常溫，停留0.5分鐘至5分鐘時間將其從油槽中取出，通過淬火后使得其晶粒度達到11-10.5級；將淬火后的鋸片銑刀放入回火爐進行2至4次中溫保溫回火，每次1小時至2小時，使M42的碳化物充分析出，具體回火保溫過程為回火三次第一次將鋸片銑刀放入回火爐中，回火溫度控制在540-560℃，保溫1-2小時，然后將其取出在空氣中冷卻至常溫，再進行其它三次回火保溫，具體操作跟第一次一樣；淬火和回火后的M42雙金屬鋸片銑刀通過平面磨床加工表面，最后成品包裝。
專用設(shè)備有電子束焊接機、激光焊接機或其它焊接機、真空淬火爐、回火爐、分度盤、磨齒機和平面磨床等其它輔助設(shè)備。
實施例2一種雙金屬鋸片銑刀，具體尺寸為直徑∮250mm、厚4mm，它由齒尖和齒基構(gòu)成，其特征是齒基材料采用的是45#或者40Cr鋼材，齒尖材料采用的是M42高速鋼，齒基與齒尖采用焊接；所述的雙金屬鋸片銑刀，其特征在于一種雙金屬鋸片銑刀，它包括有以下加工工藝步驟1)、沖床沖出雙金屬鋸片銑刀齒基圓板料、齒尖圓環(huán)料，材料分別為45#或者40Cr鋼材、M42高速鋼；2)、將齒尖通過電子束焊接機或其它焊接設(shè)備焊接在齒基上，焊接溫度控制在650℃，并對齒尖部分進行冷卻，使得其溫度不高過300℃；冷卻方法同實施例1。
3)、焊接成型后的鋸片銑刀，通過磨齒機加工成各種標準規(guī)格的齒形，將一定數(shù)量的鋸片銑刀在真空淬火爐中進行加熱，真空淬火爐內(nèi)真空度控制在絕對真空壓力10托至30托之間，加熱溫度控制在1190℃至1200℃之間，當加熱后的鋸片銑刀的溫度達到1190℃至1200℃之間后，將鋸片銑刀從真空淬火爐中吊出放入油槽中，油溫為常溫，停留1分鐘時間將其從油槽中取出，通過淬火后使得其晶粒度達到11-10.5級；4)、將淬火后的鋸片銑刀放入回火爐進行3次中溫回火，每次2小時，使M42的碳化物充分析出，具體回火保溫過程是第一次將鋸片銑刀放入回火爐中，回火溫度控制540℃，保溫2小時，然后將其取出冷卻至常溫，再進行第二次和第三次回火保溫，具體操作跟第一次一樣；5)、淬火和回火后的M42雙金屬鋸片銑刀通過平面磨床加工表面，最后成品包裝。
實施例3一種雙金屬鋸片銑刀，具體尺寸為直徑∮250mm、厚4mm，它由齒尖和齒基構(gòu)成，其特征是齒基材料采用的是45#或者40Cr鋼材，齒尖材料采用的是M51高速鋼，齒基與齒尖采用焊接；所述的雙金屬鋸片銑刀，其特征在于一種雙金屬鋸片銑刀，它包括有以下加工工藝步驟1)、沖床沖出雙金屬鋸片銑刀齒基圓板料、齒尖圓環(huán)料，材料分別為45#或者40Cr鋼材、M51高速鋼；2)、將齒尖通過電子束焊接機或其它焊接設(shè)備焊接在齒基上，焊接溫度控制在800℃，并對齒尖部分進行冷卻，使得其溫度不高過300℃；冷卻方法同實施例1。
3)、焊接成型后的鋸片銑刀，通過磨齒機加工成各種標準規(guī)格的齒形，然后將一批一定數(shù)量的鋸片銑刀在真空淬火爐中進行加熱，真空淬火爐內(nèi)真空度控制在絕對真空壓力10托至30托之間，加熱溫度控制在1190℃至1200℃之間，當加熱后的鋸片銑刀的溫度達到1190℃至1200℃之間后，將鋸片銑刀從真空淬火爐中吊出放入油槽中，油溫為常溫，停留0.5分鐘將其從油槽中取出，通過淬火后使得其晶粒度達到11-10.5級；4)、將淬火后的鋸片銑刀放入回火爐進行3次中溫回火，每次2小時，使M51的碳化物充分析出，具體回火保溫過程是第一次將鋸片銑刀放入回火爐中，回火溫度控制560℃，保溫2小時，然后將其取出冷卻至常溫，再進行第二次和第三次回火保溫，具體操作跟第一次一樣；5)、淬火和回火后的M42雙金屬鋸片銑刀通過平面磨床加工表面，最后成品包裝。
實施例4一種雙金屬鋸片銑刀，具體尺寸為直徑∮250mm、厚4mm，它由齒尖和齒基構(gòu)成，其特征是齒基材料采用的是45#或者40Cr鋼材，齒尖材料采用的是M51高速鋼，齒基與齒尖采用焊接；所述的雙金屬鋸片銑刀的制作，它包括有以下加工工藝步驟1)、沖床沖出雙金屬鋸片銑刀齒基圓板料、齒尖圓環(huán)料，材料分別為45#鋼材、M51高速鋼；2)、將齒尖通過電子束焊接機或其它焊接設(shè)備焊接在齒基上，焊接溫度控制在850℃，并對齒尖部分進行冷卻，使得其溫度不高過300℃；冷卻方法同實施例1。
3)、焊接成型后的鋸片銑刀，通過磨齒機加工成各種標準規(guī)格的齒形，然后將一定數(shù)量的鋸片銑刀在真空淬火爐中進行加熱，真空淬火爐內(nèi)真空度控制在絕對真空壓力10托至30托之間，加熱溫度控制在1190℃至1200℃之間，當加熱后的鋸片銑刀的溫度達到1190℃至1200℃之間后，將鋸片銑刀從真空淬火爐中吊出放入油槽中，油溫為常溫，停留1分鐘將其從油槽中取出，通過淬火后使得其晶粒度達到11-10.5級；4)、將淬火后的鋸片銑刀放入回火爐進行4次中溫回火，前兩次每次2小時，后兩次每次1.5小時，使M51的碳化物充分析出，具體回火保溫過程是第一次將鋸片銑刀放入回火爐中，回火溫度控制550℃，保溫2小時，然后將其取出冷卻至常溫，再進行第二次跟第一次一樣；第三次，將銑刀放入回火爐中，回火溫度540℃，保溫1.5小時，然后將其取出空冷至常溫。
5)、淬火和回火后的M51雙金屬鋸片銑刀通過平面磨床加工表面，最后成品包裝。
實施例5雙金屬鋸片銑刀齒尖材料為M51高速鋼，在焊接工序中，控制齒尖的溫度不超過300℃。其控制方法采用如實施例1中提供的冷卻方法。其它步驟同實施例4。
實施例6雙金屬鋸片銑刀齒尖材料為M42或M51高速鋼，在焊接工序中，控制焊縫溫度不超過600℃。其它步驟同實施例1或4。
權(quán)利要求
1.一種雙金屬鋸片銑刀的加工方法，包括有以下加工工藝步驟1)、制出雙金屬鋸片銑刀的齒基圓板料和齒尖圓環(huán)料，齒基的材料為中碳鋼，齒尖材料為高速鋼；2)、將齒尖焊接在齒基上，在焊接過程中，齒尖與齒基焊縫處溫度控制在600攝氏度至850攝氏度之間；和/或，使控制齒尖部分的溫度不超過300℃；3)、焊接成型后的鋸片銑刀，加工成各種標準規(guī)格的齒形，再將加工好齒的鋸片銑刀通過真空淬火爐加熱后進行淬火；4)、將淬火后的鋸片銑刀中溫回火；5)、淬火和回火后的雙金屬鋸片銑刀進行表面加工，最后成品包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬鋸片銑刀的加工方法，其特征在于所述齒尖材料為M42或M51高速鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬鋸片銑刀的加工方法，其特征在于在所述的焊接過程中，對高速鋼制作的齒尖進行冷卻，將齒尖的溫度控制在300攝氏度以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的雙金屬鋸片銑刀的加工方法，其特征在于在所述的焊接過程中，用與冷卻劑輸送設(shè)備連接的夾具將齒尖的夾住，在焊接過程中通入冷卻劑，利用冷卻劑的低溫降低焊接時傳遞到齒尖的高溫，使齒尖的溫度控制在300攝氏度以下，直到焊接工序完畢焊縫溫度下降到常溫以下，方可關(guān)閉冷卻劑輸送設(shè)備，以使得齒尖不會在焊接過程中同時出現(xiàn)淬火的可能，保證后續(xù)淬火工藝的有效性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬鋸片銑刀的加工方法，其特征在于所述淬火過程是將一批鋸片銑刀在真空淬火爐中進行加熱，真空淬火爐內(nèi)真空度控制在絕對真空壓力10托至30托之間，加熱溫度控制在1190攝氏度至1200攝氏度之間，然后將鋸片銑刀從真空淬火爐中吊出放入油槽中，油溫為常溫，停留0.5分鐘至5分鐘時間將其從油槽中取出，通過淬火后使得其晶粒度達到11-10.5級。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的雙金屬鋸片銑刀的加工方法，其特征在于在所述中溫回火過程為中溫回火2-4次?；鼗饻囟?40-560攝氏度，回火時間為1-2小時。每次回火后空冷至常溫。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙金屬鋸片銑刀的加工方法，其特征在于所述中溫回火為三次，三次回火具體的回火溫度和時間為第一次將鋸片銑刀放入回火爐中，回火溫度540-560攝氏度，保溫1-2小時，然后將其取出冷卻至常溫，再進行第二次和第三次回火保溫，具體操作跟第一次一樣控制在540-560攝氏度，保溫1-2小時。
8.一種雙金屬鋸片銑刀，它由齒尖和齒基構(gòu)成，其特征在于齒尖材料是高速鋼，齒基與齒尖采用焊接連接結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙金屬鋸片銑刀，其特征在于所述齒尖的材料是M42或M51高速鋼。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙金屬鋸片銑刀，其特征在于所述齒基材料是45#鋼或者40Cr鋼材。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙金屬鋸片銑刀，使用M42或M51高速鋼做刀尖，比起現(xiàn)有的鎢合金鋼制刀尖的刀具，其價格大大降低了，而使用本發(fā)明提供的制作方法，通過焊接工藝將齒尖焊接在齒基上，再通過淬火和中溫回火，在本發(fā)明提供的制作方法中，控制焊接過程中齒尖與齒基焊縫處的溫度，可以避免在焊接過程中焊縫處出現(xiàn)淬火現(xiàn)象，由此，可以保證后續(xù)熱處理的效果，因此，本發(fā)明提供的雙金屬鋸片銑刀與現(xiàn)有的鋸片銑刀相比具有使用壽命長、齒尖強度高、造價低的優(yōu)點。
文檔編號C21D11/00GK1923447SQ20061015212
公開日2007年3月7日 申請日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
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