荥阳市光明金刚石实业有限公司

国外高温钎焊金刚石工具的研究状况

一些中也同样采用Ni-Cr合金钎料实现了钎焊，钎料中还包括 Fe、B元素或Si、Mo等。例如，在文献中采用含Si或Si和Ti的Ni-Cr合金钎料在真空炉中实现钎焊，钎焊温度为1126～1176℃；采用Cu基含W、Fe、Cr、B、Si等钎料钎焊金刚石砂轮；用Ag-Mn-Zr银基钎料来钎焊金刚石工具，从而替代电镀工具。

金刚石的主要加工方法

薄膜涂层刀具：薄膜涂层刀具是在刚性及高温特性好的集体材料上通过化学气相沉积法沉积金刚石薄膜制成的刀具电镀金刚石磨盘。由于Si3N4系陶瓷、WC-Co系硬质合金以及金属W的热膨胀系与金刚石接近电镀金刚石，制膜时产生的热应力小，因此可作为刀体的基体材料。WC-Co系硬质合金中，粘结相Co的存在易使金刚石薄膜与基体之间形成石墨而降低附着强度，在沉积前需进行预处理以消除Co的影响，一般通过酸腐蚀去Co。

3重砣冲击法

基本原理。重砣冲击是在吊线冲击架上进行的，冲击架由一抛光的钢板和液压系统组成。液压系统可以进行平稳地调节，在试样上产生500~1000N的轴向压力;重砣可沿拉紧的钢丝移动电镀金刚石磨棒，动载荷靠不同的重砣产生，其范围在0.1~500J。试验采用的测试参数一般是，轴向压力为1000 N，单次冲击功为0.6 ，试验时将试样放于冲击架的钢板上，并通过一直径为20mm的钢杆向试样施加1000N的轴向压力，然后多次抛落冲锤电镀金刚石磨盘，直至试样完全破坏。以试样破坏时的抛落次数作为衡量PDC抗冲击性能的指标。

缺点：这种方法测出的是在一定的条件下，试样完全破碎的冲击次数或冲击功，但实际上，PDC切削工具在井下工作时，往往受冲击剪切力而部分或边缘失效，而不是整体破坏，因此这种方法不能很好地模拟PDC的实际受力状态。

金刚石有序排列

在常规金刚石锯片中，金刚石在金属胎体中是随机、无序排列的，因此，金刚石在刀头中容易产生偏析与聚集。在金刚石富集区，金刚石浓度高，单颗金刚石锯切力小，而易被抛光与磨损，同时易于堵塞与阻碍岩屑的排除，致使锯切效率下降;在金刚石稀少区，由于单颗金刚石承受工作负荷过大，冲击力大，金刚石易于碎裂与脱落。因此，金刚石无序排列的锯片存在锯切效率低、工具寿命短和锯切效率与寿命相互矛盾的问题。近年来在金刚石工具行业中，推出了刀头金刚石有序排列的设计与工艺，可在金刚石刀头生产中以优良间距均匀排布金刚石。试验数据表明有序排布能够同时提高金刚石锯片的锋利性与寿命，并且降低了金刚石浓度，节约了成本。

电镀金刚石圆锯片的质量问题

由于使用了电镀复合片取代金刚石磨料层，所以复合片上的金刚石就成为锯切加工的主体。复合片的质量是本工艺制造刀头的基础，对于刀头质量具有关键作用。复合片质量取决于电镀时选用的金刚石质量以及电镀过程的工艺控制。

1)要求电镀过程能沉积出细密的胎体材料，并对固化在其中的金刚石有良好的把持力。这取决于沉积合金的选择、电镀工艺参数的选择、上砂工艺等，其中上砂工艺决定了复合片的金刚石浓度。电镀制品允许采用较高的磨料浓度，这是其一大优势。本工艺通过锯切试验确定了含有不同粒度、品级金刚石的复合片中的金刚石浓度。

2)复合片与金属结合剂的粘结问题 复合片与金属结合剂之间的粘结是通过金属粉末的烧结来连接的，所以金属粉末层与复合片磨料层之间的结合力是非常重要的，决定了本工艺方法的可行性，并对锯切加工性能有重要的影响。研究表明，如果电镀复合片时金刚石埋入深度较深，则金属与复合片之间的连接转化为电镀胎体金属材料与粉末冶金金属材料之间的连接，两者之间的结合力良好，可以承担锯切时的载荷。

人造金刚石和立方氮化硼磨具

在发展人造金刚石磨具和立方氮化硼超硬磨料同时，这两种超硬磨料磨具也得到相应发展，人造金刚石磨具发展更快。到目前，人造金刚石磨具发展成为一个较为完整、成熟和自成体系加工技术领域。人造金刚石磨具制品如电镀金刚石内圆切割锯片、什锦锉、磨头，人造金刚石圆锯片、框架锯片，人造金刚石修整笔，石材用金刚石磨具，金刚石筒形砂轮，加工铁氧使用金刚石磨具。

金刚石修整滚轮和金刚石或立方氮化硼与硬质合金复合片磨具等等品种系列，而且继续完善补充与提高。