焊接技術(shù)在PCD復(fù)合片的應(yīng)用中不可或缺，真空焊接具有焊接溫度精確、加熱均勻、同時(shí)焊接點(diǎn)數(shù)多、焊后無(wú)需表面處理等優(yōu)點(diǎn)。真空焊接的刀具產(chǎn)品尺寸不能太大，需要必須能放進(jìn)真空爐。同時(shí)，刀具材料必須能承受焊接過(guò)程的溫度變化而保持自身的性能不變。真空焊接工藝尤其適合大批量生產(chǎn)的尺寸較小且能整體受熱的PCD刀具，而且一次可以焊接多個(gè)點(diǎn)位，但不適合尺寸較大或者僅能接受局部加熱的PCD產(chǎn)品的焊接加工。
對(duì)于PCD刀具產(chǎn)品，真空焊接工藝可以分為入爐前的準(zhǔn)備工作、爐內(nèi)真空焊接工藝。準(zhǔn)備工作：對(duì)于待真空焊接的PCD刀具產(chǎn)品，選擇合適的真空焊料（通常是焊膏），并正確涂抹到刀片槽上，然后將刀片放置到需要的位置固定，待焊膏固化；爐內(nèi)：將處理好的PCD刀具產(chǎn)品放置到真空爐內(nèi)，密封、持續(xù)地抽真空，在真空狀態(tài)下按程序進(jìn)行加熱、熔化焊料、完成焊接動(dòng)作、降溫和出爐。真空焊接的目的是讓熔融的焊料在毛細(xì)吸管的作用下，均勻地分布到焊縫的各個(gè)部位，從而達(dá)到理想的焊接效果。
（一）真空焊焊前準(zhǔn)備的影響因素如表1所示。
表1
影響因素 | 指標(biāo) | 結(jié)果 |
需要選擇合適的焊料 | 很好的發(fā)生融合反應(yīng) | 建議選擇低熔點(diǎn)Ag基焊料 |
焊接界面粗糙度 | Ra:0.7-1.6 | 表面太光滑影響基體-焊料-刀片之間的擴(kuò)散反應(yīng)；表面太粗糙導(dǎo)致焊料流動(dòng)性差 |
焊縫尺寸 | 0.05-0.2mm | 太大使強(qiáng)度減弱；太小則毛細(xì)作用不夠 |
刀粒表面狀態(tài) | 去除氧化層、污漬等 | 易造成虛焊 |
真空度 | 10-3 | 太小則影響強(qiáng)度和外觀 |
最大加熱速率 | 不造成偏析 | 加熱速率直接影響效率 |
（二）工藝條件
當(dāng)溫度在固相線以下時(shí)，焊料本身相對(duì)穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)軟化、變質(zhì)等問(wèn)題； 當(dāng)溫度高于液相線后，焊料將完全融化，且還保持合金時(shí)的性能；但當(dāng)溫度處于固相線與液相線二者之間時(shí)，如果時(shí)間不長(zhǎng)，焊料只是處于軟化或部分融化狀態(tài)，不會(huì)質(zhì)變；如果長(zhǎng)期處于這個(gè)溫度區(qū)間，會(huì)出現(xiàn)偏析。一旦出現(xiàn)偏析，焊料的性能就會(huì)發(fā)生改變，影響焊接效果。因此在焊接過(guò)程中，要讓溫度快速?gòu)墓滔嗑€升到液相線以上，不讓焊料出現(xiàn)偏析的可能，從而更好地保證焊接質(zhì)量穩(wěn)定。工藝條件如表2所示。
表2
工序名稱(chēng) | 作用 | 說(shuō)明 |
初期升溫 | 升溫 | 根據(jù)設(shè)備條件調(diào)節(jié)快慢，只影響效率 |
固相線下保溫 | 讓刀具在安全溫度下保溫，達(dá)到一致 | 保溫時(shí)間由設(shè)備、裝爐量決定，一般為10-40min |
突破液相線 | 快速越過(guò)危險(xiǎn)溫度區(qū)域 | 升溫速度越快越好，太慢易造成偏析 |
液相線上保溫 | 毛細(xì)作用-焊接 | 保溫時(shí)間由設(shè)備、裝爐量、焊縫尺寸決定 |
隨爐降溫 | 完成焊接 | 溫度降低后取出，否則易被空氣氧化 |
在特定溫度范圍內(nèi)，釬料潤(rùn)濕性與焊接溫度成正比；同一釬焊溫度下，焊接強(qiáng)度隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)先升高后降低；阻流劑適用于外觀要求高的產(chǎn)品，它能有效防止釬料粘接于非焊接面。
綜上所述，對(duì)于PCD刀具來(lái)說(shuō)，采用真空焊接工藝可以有效的排除空氣對(duì)PCD的影響，使刀具保持良好外觀。真空爐中加熱溫度均勻，產(chǎn)品變形小，刀具不容易產(chǎn)生裂紋。在工藝穩(wěn)定的情況下，每爐的產(chǎn)品品質(zhì)一致，尤其適合小尺寸PCD刀具的大批量生產(chǎn)。
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