PCD真空焊接技术研究

焊接技术在PCD复合片的应用中不可或缺，真空焊接具有焊接温度精确、加热均匀、同时焊接点数多、焊后无需表面处理等优点。真空焊接的刀具产品尺寸不能太大，需要必须能放进真空炉。同时，刀具材料必须能承受焊接过程的温度变化而保持自身的性能不变。真空焊接工艺尤其适合大批量生产的尺寸较小且能整体受热的PCD刀具，而且一次可以焊接多个点位，但不适合尺寸较大或者仅能接受局部加热的PCD产品的焊接加工。

对于PCD刀具产品，真空焊接工艺可以分为入炉前的准备工作、炉内真空焊接工艺。准备工作：对于待真空焊接的PCD刀具产品，选择合适的真空焊料（通常是焊膏），并正确涂抹到刀片槽上，然后将刀片放置到需要的位置固定，待焊膏固化；炉内：将处理好的PCD刀具产品放置到真空炉内，密封、持续地抽真空，在真空状态下按程序进行加热、熔化焊料、完成焊接动作、降温和出炉。真空焊接的目的是让熔融的焊料在毛细吸管的作用下，均匀地分布到焊缝的各个部位，从而达到理想的焊接效果。

（一）真空焊焊前准备的影响因素如表1所示。

表1

（二）工艺条件

当温度在固相线以下时，焊料本身相对稳定，不会出现软化、变质等问题； 当温度高于液相线后，焊料将完全融化，且还保持合金时的性能；但当温度处于固相线与液相线二者之间时，如果时间不长，焊料只是处于软化或部分融化状态，不会质变；如果长期处于这个温度区间，会出现偏析。一旦出现偏析，焊料的性能就会发生改变，影响焊接效果。因此在焊接过程中，要让温度快速从固相线升到液相线以上，不让焊料出现偏析的可能，从而更好地保证焊接质量稳定。工艺条件如表2所示。

表2

在特定温度范围内，钎料润湿性与焊接温度成正比；同一钎焊温度下，焊接强度随着保温时间的延长先升高后降低；阻流剂适用于外观要求高的产品，它能有效防止钎料粘接于非焊接面。

综上所述，对于PCD刀具来说，采用真空焊接工艺可以有效的排除空气对PCD的影响，使刀具保持良好外观。真空炉中加热温度均匀，产品变形小，刀具不容易产生裂纹。在工艺稳定的情况下，每炉的产品品质一致，尤其适合小尺寸PCD刀具的大批量生产。