表面金屬化后焊接

金剛石表面的金屬化是通過表面處理技術(shù)在金剛石表面鍍覆金屬，使其表面具有金屬或類金屬的性能。一般是在金剛石的表面鍍Ti，Ti與C反應(yīng)生成TiC，TiC與Ag-Cu合金釬料有較好的潤濕性和結(jié)合強(qiáng)度。

目前常用的金剛石工具鍍鈦方法有：真空物理的氣相沉積（PVD，主要包括真空蒸發(fā)鍍、真空濺射鍍、真空離子鍍等），化學(xué)氣相鍍和粉末覆蓋燒結(jié)。

PVD法單次鍍覆量低，鍍覆過程中金剛石的溫度低于500℃，鍍層與金剛石之間是物理附著、無化學(xué)冶金。CVD法Ti與金剛石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成強(qiáng)力冶金結(jié)合，反應(yīng)溫度高，損害金剛石。

不能用金剛石刀具加工淬硬鋼：

金剛石由碳原子構(gòu)成。某些材料受熱時，會從金剛石中吸出碳原子并在工件中形成碳化物。鐵就是此類材料之一。用金剛石刀具加工鐵族材料時，摩擦產(chǎn)生的熱量會使金剛石中的碳原子擴(kuò)散到鐵中，從而造成金剛石涂層因化學(xué)磨損而提前失效。

磨具在使用過程中，當(dāng)磨粒磨鈍時，由于磨粒自身部分碎裂或結(jié)合劑斷裂，磨粒從磨具上局部或完全脫落，而磨具工作面上的磨料不斷出現(xiàn)新的切削刃口，或不斷露出新的鋒利磨粒，使磨具在一定時間內(nèi)能保持切削性能。

金剛石厚膜刀具的焊接工藝

激光切割：CVD金剛石膜硬度高、不導(dǎo)電(現(xiàn)已有導(dǎo)電型CVD金剛石，但其電阻率很大)、耐磨性極強(qiáng)，常規(guī)的機(jī)械加工和線切割等方法不適合于CVD金剛石厚膜的切割。高效的加工方法是激光切割。

一次焊接是指在真空條件下將CVD金剛石厚膜焊接至某些基體上，形成復(fù)合片。金剛石與一般金屬間的可焊接性極差。

目前，金剛石厚膜刀具的焊接工藝主要采用表面金屬化的方法。焊料為含鈦的銀銅合金，鈦的作用是在焊接加熱過程中與金剛石膜表面反應(yīng)，產(chǎn)生TiC中間層，使金剛石膜表面金屬化，從而提高焊接強(qiáng)度。

焊接用基體通常為K類硬質(zhì)合金。在高真空條件下，采用擴(kuò)散焊加釬焊的工藝，Ag-Cu-Ti合金作中間層，將金剛石厚膜焊接在硬質(zhì)合金基體上，焊接強(qiáng)度滿足切削加工要求。