[发明专利]一种高寿命PCD刀具的制备方法

权利要求书

1.一种高寿命PCD刀具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）PCD复合片切割：利用线切割的方法分别将16P及12P的PCD复合片切割成若干块PCD刀片；

2）刀片焊接：将PCD刀片焊接在刀具基体上，得到PCD刀具，采用真空焊接方法，在0~450°C，以20°C/min的速度增加焊接炉温度，并在450°C时刻保温3min；继续以20°C/min的速度增加焊接炉温度到550°C，保温3min；继续以20°C/min的速度增加焊接炉温度到700°C，焊接时间为5min；

3）PCD刀具的精密激光加工：按照内凹型复杂轮廓刀具刃口的设计要求，利用激光切割装置对PCD刀具进行激光切割处理；其中，切深0.07~0.5mm，切宽0.02~0.07mm，焦距位置为0mm，入射角为5~10°，脉宽为0.8微秒，频率为1538~3125HZ，激光功率为25~70W；

4）PCD层脱钴处理：采用分散体涂层的方法，在除聚晶金刚石层以外的部分的外表面喷涂特氟龙，将涂层后的PCD刀具放入去钴溶液中，在一定温度下，均匀搅拌去钴溶液，反应一定的时间；然后取出PCD刀具。

2.根据权利要求1所述的高寿命PCD刀具的制备方法，其特征在于：在步骤2）中，在焊接前对PCD复合片的硬质合金面进行喷砂处理，并依次进行倒角、锉削等工艺。

3.根据权利要求1所述的高寿命PCD刀具的制备方法，其特征在于：在步骤2）中，在焊接后，将刀具放入真空炉进行缓慢冷却，速度为10°C/min，并在200°C温度以下取出刀具。

4.根据权利要求1所述的高寿命PCD刀具的制备方法，其特征在于：在步骤3）中，激光加工参数为以下参数组合中的一种：

1）参数组合1：

第一后角开粗：切深0.3mm，上切宽0.07mm，下切宽0.06mm，焦距位置为0mm，入射角为10°，脉宽为0.8微秒，频率为100000/45HZ，激光功率为67W；

第一后角精加工：切深0.5mm，上切宽0.04mm，下切宽0.04mm，焦距位置为0mm，入射角为10°，脉宽为0.8微秒，频率为100000/32HZ，激光功率为70W；

切削刃及第一后角超精加工：切深0.25mm，上切宽0.04mm，下切宽0.04mm，焦距位置为0mm，入射角为5°，脉宽为0.8微秒，频率为76923/50HZ，激光功率为27W；

抛光处理：切深0.07mm，上切宽0.02mm，下切宽0.02mm，焦距位置为0mm，入射角为5°，脉宽为0.8微秒，频率为100000/40HZ，激光功率为25W；

2）参数组合2：

第一后角开粗：切深0.3mm，上切宽0.07mm，下切宽0.06mm，焦距位置为0mm，入射角为6°，脉宽为2.4微秒，频率为37037/50HZ，激光功率为67W；

第一后角精加工：切深0.5mm，上切宽0.04mm，下切宽0.04mm，焦距位置为0mm，入射角为10°，脉宽为0.8微秒，频率为100000/32HZ，激光功率为70W；

切削刃及第一后角超精加工：切深0.3mm，上切宽0.02mm，下切宽0.02mm，焦距位置为0mm，入射角为4°，脉宽为2.4微秒，频率为35714/50HZ，激光功率为27W；

抛光处理：切深0.07mm，上切宽0.02mm，下切宽0.02mm，焦距位置为0mm，入射角为5°，脉宽为0.8微秒，频率为37037/50HZ，激光功率为25W。

5.根据权利要求1所述的高寿命PCD刀具的制备方法，其特征在于：在步骤4）中，去钴溶液为：浓硫酸、硝酸、磷酸各按照20at％，以纯净水做溶剂的溶液中，反应温度设置为90°，均匀搅拌去钴溶液，反应3小时，最后取出PCD刀具。

6.根据权利要求1所述的高寿命PCD刀具的制备方法，其特征在于：在步骤1）中，所述PCD复合片分别为16P和12P材料，16P材料中金刚石的颗粒度为4微米，金刚石的体积含量为90％，PCD复合片中PCD厚度0.6mm；12P材料中金刚石的颗粒度为2微米，金刚石的体积含量为92％，PCD复合片中PCD厚度0.55mm。

7.根据权利要求1所述的高寿命PCD刀具的制备方法，其特征在于：在步骤2）中，所述刀具基体为WC/Co硬质合金。

8.根据权利要求1所述的高寿命PCD刀具的制备方法，其特征在于：在步骤1）中，所切割成的刀片具有内凹型的曲面轮廓。