钎焊技术在金刚石工具中的呈现形式

金刚石胎体(俗称刀头)烧结过程中也是一个扩散钎焊过程。金刚石工具的钎焊分为单层金刚石工具钎焊、金刚石刀头钎焊和PDC复合片钎焊三大类。

金刚石刀头热压或冷压烧结过程是典型的扩散钎焊过程。在金刚石刀头制作的初期，一般是采用低温金属粉的熔化扩散钎焊高温金属粉，进一步镶嵌把持金刚石；随着技术发展，出现了含碳化物形成元素(铬、钛、钒、钼等)的活性预合金粉末，通过活性预合金粉末与金刚石反应形成碳化物实现扩散钎焊或钎焊连接，碳化物的形成缓慢，是预合金粉中的活性元素与金刚石中的碳元素相互扩散迁移的过程，需要在一定温度下保温较长时间以实现原子扩散和反应，因此热压烧结工艺更易实现这种扩散。

单层金刚石工具的钎焊一般采用活性钎料或镍基钎料，通过强碳化物形成元素或合金，实现胎体材料与金刚石之间的化学冶金结合，提高了钎料层对金刚石的把持力。单层钎焊法的工具中金刚石出露比例大又不易脱落，因此单层钎焊金刚石工具切割锋利、排屑好。通过金刚石有序排列，不仅实现了工具表面金刚石层的合理排布，充分发挥金刚石的切割作用，而且使金刚石用量大大减少，降低工具成本，提高切削效率。

金刚石刀头的钎焊有其独特性，首先刀头是粉末冶金制品，刀头存在无数的毛细孔；其次刀头是烧结制品，刀头表面和内部都存在氧化物；再次刀头成分不尽相同，对钎焊材料和钎焊工艺的要求千差万别。

由于PCD允许的加热温度受限制(一般耐热温度不高于720～780℃)，钎焊材料主要选用银基钎料，而通用的银基钎料耐热温度较低、对金刚石和碳化物的润湿性差。目前已经有PDC工具钎焊材料，通过提高钎料高温强度和疲劳性能并调控合理的钎焊工艺，可以满足PDC钎焊的要求。