刘 锟

(北京安泰钢研超硬材料制品有限责任公司，北京 102200)

1 引言

PDC是聚晶金刚石复合片的英文缩写，又称PCD复合片，主要有刀具片和钻探片，另外还有拉丝模片等等。刀具用复合片的硬质合金衬底厚度较薄，一般1.0～3.2mm；钻探用复合片的硬质合金衬底较厚，一般3～18mm；一般含钴结合剂的复合片导电可电加工，含硅的复合片不导电不可电加工。PDC工具包括PDC锯片(刀具)、PDC磨轮、PDC钻头等，主要加工难加工的有色金属和非金属材料，具体见表1，一般不加工黑色金属材料。PDC工具具有加工表面质量好、尺寸精度高、换刀时间短及比硬质合金工具寿命长等优势，国内外市场前景极为广阔(表1)。

表1 PDC工具的加工对象

PDC工具的制作一般分四步：PDC的选材、加工、焊接、刃磨[3]。选材是指如何确定复合片的优劣，包括聚晶金刚石的强度、硬质合金衬底的强度以及两者结合强度、合金焊接面是否磨平磨光等四个方面；加工一般采用线切割和激光切割；焊接一般采用高频感应钎焊，但也有激光焊接、真空钎焊等；刃磨方法主要有电火花(瑞士伊瓦格)、陶瓷砂轮(台湾远山、北京凝华)等。本文主要研究如何简易选材和如何减少刃磨时间。

2 PDC的选材

2.1 原材料

(1)PDC：选用进口/国产的刀具片、钻探片各20粒，焊接面积6～142mm2不等。

(2)45钢焊接实验块。

2.2 设备

高频感应焊机、万能试验机、扫描电镜。

2.3 万能试验机强度测试

PDC不进行预处理，采用高频感应焊机，将其硬质合金衬底面焊接到磨平的45钢[4]实验块上，其中银焊片含银量49%，焊接温度690℃[5]、焊接时间16s[6]。……