一種刀具刃口焊接特殊材質(zhì)的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種刀具的加工方法，更具體的說(shuō)是涉及一種刀具刃口熔焊特殊材質(zhì)的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，應(yīng)用在刀具刃口上的最新技術(shù)是將合金等特殊材質(zhì)按照一定的目的，通過(guò)銅、錫等低熔點(diǎn)具有粘結(jié)作用的物質(zhì)鑲焊到用碳鋼等普通鋼材制成的刀具刃口上，從而使刃口部位獲得比母體材質(zhì)更高的硬度，同時(shí)增強(qiáng)刀具的耐磨性；而傳統(tǒng)的刀具加工工藝，注重在刀具整體材質(zhì)的選擇和整體熱處理方面不斷地提高和創(chuàng)新，最終也使刀具獲得了不錯(cuò)的硬度和強(qiáng)度。
[0003]然而，就以上兩種途徑而言:第一種工藝在實(shí)現(xiàn)刀具刃口改良的同時(shí)，由于整體使用價(jià)格更高的合金等特殊材質(zhì)，使得刀具的直接成本顯著提高；而且，在鑲焊操作中，時(shí)常出現(xiàn)的過(guò)熱問(wèn)題增加了合金塊的開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)；此外，某些合金自身脆性過(guò)大的特性也增加了刃口在切割物料過(guò)程中的崩裂風(fēng)險(xiǎn)；綜上因素，直接導(dǎo)致這類刀具應(yīng)用和推廣的門(mén)檻被提高，市場(chǎng)占有率較低。第二種工藝，整體使用一種材質(zhì)的鋼材，通過(guò)特殊的熱處理工藝使其達(dá)到較高的硬度，又因?yàn)殇摬牡淖陨韮?yōu)劣導(dǎo)致成本過(guò)高或不耐磨損；造成客戶被動(dòng)放棄或勉強(qiáng)使用價(jià)格更低但不耐磨損的普通材質(zhì)的刀具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種刀具刃口熔焊特殊材質(zhì)的加工方法，解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或者多個(gè)問(wèn)題。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種刀具刃口熔焊特殊材質(zhì)的加工方法，包括如下步驟:
[0006]a、選定預(yù)加工好的刀排；
[0007]b、在刀排欲開(kāi)刃處的一側(cè)采用保護(hù)氣體作為介質(zhì)，在刀排需要開(kāi)刃處的區(qū)域利用鎢極起弧形成一定寬度和深度的熔池后，將焊材均勻地、穩(wěn)定地送入熔池使刃口部位中的焊材與刀排形成復(fù)合層或利用鎢極起弧產(chǎn)生的高溫并在保護(hù)氣體的共同作用下，將焊材溶化后覆蓋在刀排需要開(kāi)刃處的區(qū)域表面使刀排開(kāi)刃處的部位形成熔焊層；
[0008]C、取下刀排放入密閉容器內(nèi)進(jìn)行恒溫冷卻；
[0009]d、在刀刃處采用冷切割的方法對(duì)刀排進(jìn)行開(kāi)刀；
[0010]e、在刀排上加入冷卻液對(duì)刀刃進(jìn)行磨刃，直到磨去多余的焊層材料至需要的刃面；
[0011]f、對(duì)刀排進(jìn)行熱處理。
[0012]在一些實(shí)施方式中，其中復(fù)合層或熔焊層的寬度約為1-10CM、深度約為1-5MM。由此，還可以具有明顯優(yōu)于刀排本體的硬度和機(jī)械性能的同時(shí)，大大地降低了焊材的用量，從而控制了刀排的整體成本的效果。
[0013]在一些實(shí)施方式中，其中保護(hù)氣體為氬氣、二氧化碳混合氣體或氬氣與二氧化碳的混合氣體，由此，還可以具有保證了鎢極產(chǎn)生高溫期間，鎢極、焊材以及刀具受熱后不被氧化、延長(zhǎng)鎢極的壽命以及阻止保護(hù)氣體范圍內(nèi)混入空氣等雜質(zhì)影響熔焊的效果。
[0014]在一些實(shí)施方式中，其中形成復(fù)合層時(shí)選用的焊材為鎢合金顆粒、鎳合金顆粒或鈷合金顆粒，形成熔焊層時(shí)選用的焊材為Crl2MoV鋼、9Crl8MoV鋼制成的焊條或焊絲。
[0015]采用本方法制成的刀具，刀口形成一種合金復(fù)合層或熔焊層，針對(duì)不同的機(jī)型或加工對(duì)象，刃口部位的硬度可以達(dá)到58-70HRC，且在合金成份與母材的共同作用下，刃口部位具有更優(yōu)的強(qiáng)度和韌性；此外，與刃口鑲焊的刀具相比，刃口的耐磨效果和使用壽命比之毫不遜色；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，比傳統(tǒng)工藝普通材質(zhì)的刀具平均使用壽命提高了 3-6倍，單位產(chǎn)量增加了 2-3倍，且大大減少了換刀次數(shù)和磨刀頻率，保證了生產(chǎn)的連續(xù)、高效運(yùn)行。而與優(yōu)質(zhì)鋼材的刀具或鑲嵌合金的刀具相比，成本降低了 30% -50%。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供了一種刀具刃口熔焊特殊材質(zhì)的加工方法，包括如下步驟:
[0017]選定預(yù)加工好的刀排；
[0018]在對(duì)刀排開(kāi)刃之前將刀排開(kāi)刃處的一側(cè)采用保護(hù)氣體作為介質(zhì)，保護(hù)氣體采用惰性氣體中的氬氣、二對(duì)氧化碳或者是氬氣和二對(duì)氧化碳的混合氣體的任何一種，在熔焊過(guò)程中起到對(duì)復(fù)合層或熔焊層防氧化的作用；在刀排需要開(kāi)刃處的區(qū)域利用鎢極起弧形成一定寬度和深度的熔池后，將焊材均勻地、穩(wěn)定地送入熔池使刃口部位中的焊材與刀排形成復(fù)合層或利用鎢極起弧產(chǎn)生的高溫并在保護(hù)氣體的共同作用下，將焊材溶化后覆蓋在刀排需要開(kāi)刃處的區(qū)域表面使刀排開(kāi)刃處的部位形成熔焊層，復(fù)合層的形成是通過(guò)鎢極在保護(hù)氣體的保護(hù)下對(duì)刀具本體進(jìn)行表面瞬間高溫作用，產(chǎn)生一定寬度和深度的熔池后，幾乎同時(shí)將焊材均勻、穩(wěn)定地喂入熔池，形成顆粒與刀具材質(zhì)溶液的混合體，短暫冷卻后，在刀具表面形成一層復(fù)合層，在形成復(fù)合層時(shí)使用的焊材為鎢合金顆粒、鈷合金顆粒或鎳合金顆粒，熔焊層的形成是通過(guò)鎢極在保護(hù)氣體的保護(hù)下主要對(duì)焊材進(jìn)行瞬間高溫作用，使其融化后均勻、穩(wěn)定地覆蓋在刀具的表面，短暫冷卻后，在刀具表面形成一層熔焊層，在形成時(shí)使用的焊材為Crl2MoV鋼、9Crl8MoV鋼等優(yōu)質(zhì)鋼材制成的焊絲、焊條，復(fù)合層或熔焊層必須是連續(xù)、平整且無(wú)氣孔或裂紋。
[0019]復(fù)合層或熔焊層的寬度約為1-10CM、深度約為1-5麗，這樣可以具有明顯優(yōu)于刀排本體的硬度和機(jī)械性能的同時(shí)，大大地降低了焊材的用量，從而控制了刀排的整體成本的效果。
[0020]取下刀排放入密閉容器內(nèi)進(jìn)行某一溫度和一段時(shí)間的恒溫冷卻，如刀排選擇材質(zhì)為65Mn的鋼材，刃口熔焊鎢合金顆粒；在熔焊結(jié)束后應(yīng)將刀排及時(shí)放入密閉容器內(nèi)，用180攝氏度的溫度保持2-3個(gè)小時(shí)后，再恒溫冷卻。如刀排選擇材質(zhì)為65Mn的鋼材，刃口熔焊Crl2MoV鋼；在熔焊結(jié)束后應(yīng)將刀排及時(shí)放入密閉容器內(nèi)，用160攝氏度的溫度保持1_2個(gè)小時(shí)后，再恒溫冷卻。
[0021]在刀刃處采用冷切割的方法對(duì)刀排進(jìn)行開(kāi)刃，從而避免過(guò)熱導(dǎo)致熔焊部位出現(xiàn)裂紋；
[0022]在刀排上加入冷卻液后對(duì)刀刃進(jìn)行磨刃，直到磨去多余的焊層材料至需要的刃面；
[0023]對(duì)刀排進(jìn)行熱處理，如在65Mn材質(zhì)的刀排上熔焊鎢合金顆粒，需要選擇滲碳工藝對(duì)刀排整體進(jìn)行熱處理，使刀排本體部位也能適當(dāng)增加硬度至50HRC并改善機(jī)械性能，從而使刀排的穩(wěn)定性更有保證；如在65Mn材質(zhì)的刀排上恪焊Crl2MoV鋼，需要選擇真空淬火的熱處理工藝對(duì)刀排進(jìn)行熱處理，主要目的使刀排刃口部位的Crl2MoV鋼達(dá)到硬度60HRC以上。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干相似的變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種刀具刃口熔焊特殊材質(zhì)的加工方法，其特征在于，包括如下步驟: a、選定預(yù)加工好的刀排； b、在刀排欲開(kāi)刃處的一側(cè)采用保護(hù)氣體作為介質(zhì)，在刀排需要開(kāi)刃處的區(qū)域利用鎢極起弧形成一定寬度和深度的熔池后，將焊材均勻地、穩(wěn)定地送入熔池使刃口部位中的焊材與刀排形成復(fù)合層或利用鎢極起弧產(chǎn)生的高溫并在保護(hù)氣體的共同作用下，將焊材溶化后覆蓋在刀排需要開(kāi)刃處的區(qū)域表面使刀排開(kāi)刃處的部位形成熔焊層； C、取下刀排放入密閉容器內(nèi)進(jìn)行某一溫度和一段時(shí)間的恒溫冷卻； d、在刀刃處采用冷切割的方法對(duì)刀排進(jìn)行開(kāi)刃； e、在刀排上加入冷卻液后對(duì)刀刃進(jìn)行磨刃，直到磨去多余的焊層材料至需要的刃面； f、對(duì)刀排進(jìn)行熱處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀具刃口熔焊特殊材質(zhì)的加工方法，其特征在于，所述復(fù)合層或熔焊層的寬度約為1-10CM、深度約為1-5MM。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀具刃口熔焊特殊材質(zhì)的加工方法其特征在于，所述保護(hù)氣體為氬氣、二氧化碳混合氣體或氬氣與二氧化碳的混合氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀具刃口熔焊特殊材質(zhì)的加工方法其特征在于，所述形成復(fù)合層時(shí)選用的焊材為鎢合金顆粒、鎳合金顆?；蜮捄辖痤w粒，所述形成熔焊層時(shí)選用的焊材為Crl2MoV鋼、9Crl8MoV鋼制成的焊條或焊絲。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種刀具刃口熔焊特殊材質(zhì)的加工方法，包括如下步驟：a、選定預(yù)處理好的刀排；b、在刀排需要開(kāi)刃處的區(qū)域用鎢極起弧形成一定寬度和深度的熔池后，將焊材送入熔池使刃口部位中的焊材與刀排形成復(fù)合層或利用鎢極起弧產(chǎn)生的高溫并在保護(hù)氣體的共同作用下，將焊材溶化后覆蓋在刀排需要開(kāi)刃處的區(qū)域表面使刀排開(kāi)刃處的部位形成熔焊層；c、將刀排進(jìn)行恒溫冷卻；d、對(duì)刀排進(jìn)行開(kāi)刃；e、對(duì)刀排表面進(jìn)行磨刃；f、對(duì)刀排進(jìn)行熱處理。本發(fā)明制得的產(chǎn)品解決了刀具刃口硬度低、耐磨性差的問(wèn)題；也彌補(bǔ)了現(xiàn)有工藝在刀具刃口上鑲焊優(yōu)質(zhì)鋼塊或合金塊的高成本缺陷，從而給相關(guān)行業(yè)提供一種更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用、更耐用的刀具。
【IPC分類】B23K101-20, B23K9-167, B23K9-32
【公開(kāi)號(hào)】CN104842045
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510091402
【發(fā)明人】胡新平, 高強(qiáng)
【申請(qǐng)人】溧陽(yáng)市基恩機(jī)械有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年2月27日