超硬磨料線鋸的電阻加熱釬焊連續(xù)制備裝置及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種線鋸條的制備裝置和制備方法，特別涉及一種通電加熱線鋸基體釬焊磨粒制備超硬磨料線鋸的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超硬磨料線鋸如金剛石線鋸多用于切割硬脆材料，少部分應(yīng)用于切割金屬構(gòu)件，由于金剛石線鋸可做成形切割，切割精度高，因此在礦山開采、石材加工、精密切割等方面有著廣泛的應(yīng)用。目前市場(chǎng)現(xiàn)有的制備金剛石線鋸的方法主要有機(jī)械鑲嵌法、電鍍法、樹脂結(jié)合劑法，但線鋸基體與金剛石磨粒為物理結(jié)合，把持力小，磨粒易脫落，線鋸壽命短。而釬焊金剛石是將釬料在高溫下熔化與金剛石磨粒發(fā)生化學(xué)冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度大，磨粒出露高，容肩空間大。
[0003]釬焊加熱的方法有感應(yīng)加熱，激光加熱，爐中加熱等幾種方式，由于熔化釬料的溫度多在800度以上，加熱時(shí)間往往較長，因此以上加熱方式易對(duì)線鋸基體及磨粒造成熱損傷，而且設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)釬焊加工狀態(tài)很難實(shí)現(xiàn)可視化，導(dǎo)致加熱參數(shù)調(diào)整有一定的延遲，影響了整體的良品率，設(shè)計(jì)一種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加熱溫度可控且可實(shí)時(shí)觀察釬焊狀態(tài)的超硬磨料線鋸釬焊裝置已成為亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種釬焊制作超硬合金線鋸的新方法，它能在磨粒不受熱損傷的前提下，在賦予磨料具有極高的化學(xué)結(jié)合強(qiáng)度的同時(shí)，賦予線鋸基體較高的抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度，從而使新工藝制備的金剛石線鋸?fù)瑫r(shí)具有高的鋒利度、加工效率和使用壽命的超級(jí)綜合性能優(yōu)勢(shì)。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的超硬磨料線鋸的電阻加熱釬焊連續(xù)制備裝置，包括狹長的管狀氣體保護(hù)腔，所述氣體保護(hù)腔的兩端具有用于穿過線鋸的第一出氣口和第二出氣口，所述氣體保護(hù)腔外具有用于牽引線鋸運(yùn)動(dòng)的牽引機(jī)構(gòu):所述氣體保護(hù)腔的中部具有進(jìn)氣口，氣體保護(hù)腔內(nèi)靠近第一出氣口和第二出氣口的位置分別設(shè)置有接觸電極，所述接觸電極連接到電源。
[0006]具體地，為了充分利用氣體保護(hù)腔內(nèi)的空間，減少保護(hù)氣體耗用量，所述第一出氣口和第二出氣口處于氣體保護(hù)腔的中軸線上，所述第一出氣口和第二出氣口的內(nèi)徑小于氣體保護(hù)腔的內(nèi)徑。
[0007]具體地，為了便于控制加熱溫度與升溫速度，所述電源為電流恒定的直流電源或交流電源。
[0008]具體地，為了實(shí)時(shí)觀察釬焊狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，所述氣體保護(hù)腔由透明的耐高溫材料制成。
[0009]具體地，所述接觸電極所述接觸電極為半圓弧形結(jié)構(gòu)，圓弧半徑與線鋸半徑一致，由控制系統(tǒng)控制接觸電極與線鋸的接觸與離開，需要加熱時(shí)，接觸電極壓在線鋸表面，通過焊粉的導(dǎo)電作用對(duì)焊粉與鋸絲基體進(jìn)行加熱；加熱停止后，接觸電極離開線鋸表面。
[0010]本發(fā)明同時(shí)提出使用上述裝置連續(xù)制備超硬磨料線鋸方法，包括以下步驟:
1)選取大電阻耐高溫的材料作為線鋸基體，并在其表面涂覆釬焊材料與超硬磨料；
2)將涂覆后的線鋸基體穿過氣體保護(hù)腔并連接到牽引裝置上，使氣體保護(hù)腔內(nèi)線鋸基體的兩端分別與接觸電極相接觸；
3)將保護(hù)氣體通過進(jìn)氣口通入氣體保護(hù)腔中；
4)將電極與電源接通，在電流作用下利用線鋸基體的電阻產(chǎn)生熱量并升溫，該加熱效應(yīng)融化釬焊材料并將超硬磨料釬于線鋸基體上；
5)牽引裝置帶動(dòng)線鋸移動(dòng)，線鋸部分移動(dòng)進(jìn)入氣體保護(hù)腔，加熱時(shí)停止移動(dòng)，待該部分加熱完畢并冷卻后移動(dòng)到腔外，其后的未加熱部分進(jìn)入腔內(nèi)，繼續(xù)被加熱。
[0011]具體地，所述保護(hù)氣體是氮?dú)狻鍤狻⒑?、二氧化碳等不與焊料成分、基體成分、磨粒成分等發(fā)生強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)的氣體。
[0012]具體地，所述超硬磨料是人造金剛石、聚晶金剛石、硬質(zhì)合金、CBN中的一種或幾種。
[0013]有益效果:本發(fā)明所提供的線鋸制備工藝，拓展了線鋸制備方法，提供了一條高效快速制備高性能金剛石線鋸的新途徑。其利用高溫加熱將超硬磨料釬焊至線鋸基體上制備線切割工具，可應(yīng)用于使用超硬磨料如人造金剛石、聚晶金剛石、硬質(zhì)合金、CBN等制備線鋸。由此工藝方法制備的金剛石線鋸不僅可以用于切割石材、木材，還可以切割金屬板材以及陶瓷材料等。應(yīng)用范圍廣泛。制備成線鋸可做線切割運(yùn)動(dòng)，可對(duì)板材進(jìn)行成形切割，減少了原材料浪費(fèi)與后續(xù)數(shù)控加工量，而且也極有可能較好地解決金屬間化合物基復(fù)合材料、耐高溫陶瓷結(jié)構(gòu)材料等新型難加工材料的高效成形切割問題。
[0014]本發(fā)明采用耐高溫的電熱絲做為線鋸基體，利用焦?fàn)柖蓪?duì)基體通電流使其升溫，加熱到釬料熔化，將固著的金剛石包埋并發(fā)生化學(xué)結(jié)合，制備成金剛石線鋸。所制備的金剛石線鋸將釬焊金剛石的高結(jié)合強(qiáng)度與線鋸基體耐高溫、低溫強(qiáng)度高的特性合理地結(jié)合起來，使金剛石線鋸具有了更優(yōu)異的性能，并且擴(kuò)展了金剛石線鋸的制備方法。
[0015]除了上面所述的本發(fā)明解決的技術(shù)問題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征以及由這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來的優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明的超硬磨料線鋸的電阻加熱釬焊連續(xù)制備裝置及其制備方法所能解決的其他技術(shù)問題、技術(shù)方案中包含的其他技術(shù)特征以及這些技術(shù)特征帶來的優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖做出進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1電源，2金剛石線鋸，3氣體保護(hù)腔，4惰性氣體，5出氣口，6進(jìn)氣口。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例:
本實(shí)施例的金剛石線鋸連續(xù)制備裝置如圖1所示，包括電源1、金剛石線鋸2、氣體保護(hù)腔3和惰性氣體4，其中氣體保護(hù)腔3兩端有出氣口 5，中部有進(jìn)氣口 6，金剛石線鋸2可從氣體保護(hù)腔3的左端進(jìn)入，并從右端出。
[0018]釬焊前，向氣體保護(hù)腔3中通入惰性氣體4，惰性氣體從進(jìn)氣口 6中進(jìn)入，由于進(jìn)入的氣體有一定的壓力，惰性氣體4從兩端出氣口 5流出。排出腔內(nèi)空氣后，在腔內(nèi)提供了一個(gè)保護(hù)氣氛。
[0019]在靠近腔體兩端的出氣口 5的內(nèi)側(cè)均設(shè)有接觸電極，兩接觸電極分別連接到外部的電源I的兩極。接觸電極采用一對(duì)半圓弧形的夾狀結(jié)構(gòu)，其圓弧半徑與線鋸半徑一致，由控制系統(tǒng)控制接觸電極與線鋸表面的接觸與離開。
[0020]當(dāng)需要加熱時(shí)，兩端的接觸電極分別壓在腔體內(nèi)線鋸兩端的表面形成可靠的面接觸，使得氣體保護(hù)腔3內(nèi)金剛石線鋸2兩端存在電壓，利用焊粉的導(dǎo)電作用和焦?fàn)柖?，待焊線鋸作為電熱絲，其上通過電流使其產(chǎn)生大量熱能，所產(chǎn)生的熱量將涂覆于其表面的釬料熔化，并包埋金剛石磨粒，達(dá)到了釬焊的目的。加熱停止后，接觸電極離開線鋸表面，待管內(nèi)線鋸在焊后冷卻一段時(shí)間后便可移出，新的待焊