1.3.2 金刚石复合片与硬质合金的真空钎焊工艺研究现状与发展

真空钎焊在目前具有光明的发展前景，通过通过隔绝空气中有可能影响钎焊效果的气体的真空钎焊工艺，我们能够得到接头强度高，刀体强度大，均匀性优良的PCD刀具。根据国内发表的资料,在一项真空钎焊实验中，为了保证聚晶金刚石层不会因为过高的温度发生石墨化逆转反应，导致金刚石发生损坏，采用了通水冷却[22]的方法，保证金刚石层始终处于低于700℃的温度环境之下；为了保证钎焊过程中的真空度，对冷态真空度和热态真空度都做出了严格的要求，必须保证低于6.65×10-3Pa的冷态真空度和低于1.33×10-2Pa的热态真空度；钎焊完成后通过保温措施确保消除焊接中热应力，最终得到的工件的真空钎焊焊缝的抗剪强度较高。

与此同时我们要明白，虽然国内各高校和企业在PCD复合片钎焊领域做了大量的研究，也取得了一些成绩,但与国外相比,国内在PCD复合片钎焊技术的研究及其应用上还有一定差距。国内众多刀具生产厂家大都受到复合片受热损伤和脱焊问题的困扰,生产出来的刀具缺陷多,抗剪切强度不高,严重地限制了PCD刀具的推广和应用。为了提高PCD刀具的市场竞争力, PCD复合片的真空钎焊工艺还有待于进一步优化,刀具质量也有待于进一步提高。

1.4 本文的主要内容

钎焊技术主要钎料的选用和钎焊工艺这两方面的内容组成。在原有试验的基础上优选出更加适合的钎料，在原有钎焊工艺基础上继续改进方法是提高复合片钎焊技术的最优途径。因此,寻求更加高性能的钎料,改进PCD刀具的钎焊工艺,使PCD复合片与硬质合金以及钢基底的连接强度能够满足超长时间超大负荷工作的工作要求,是所有立志提高我国PCD复合片刀具制造水平的同志都必须加以关注的。

目前国内关于聚晶金刚石与硬质合金钎焊工艺和理论的研究较之国外同类型研究成果还有较大差距,主要是PCD刀具还不能满足工业生产所需要的技术性能,而以目前水平想要再进一步提高难度很大。本课题想要在借鉴国内外的研究方法和研究成果的基础上,在聚晶金刚石复合片与硬质合金的真空钎焊工艺研究过程中,研究复合片真空钎焊过程中钎料、钎焊温度以及真空度对刀具焊接质量的影响。主要工作内容如下：

（1）制备一种钎料，在不同温度下利用真空钎焊炉进行刀具基体硬质合金与聚晶金刚石复合片真空钎焊试验；

（2）对接头进行破坏性剪切试验,测量其剪切强度,分析各因素对接头剪切强度的影响；

（3）对焊缝组织进行观察，并利用能谱仪对焊缝微区进行成分分析，以确定工艺参数对接头组织和元素扩散的影响。