不管是国内还是国外，对真空扩散焊接都已有广泛的研究,而且真空扩散钎焊工艺也发展得十分成熟,但是复杂的工艺使得真空扩散焊接的设备成本以目前的技术水平还难以降低，只有在生产对强度要求高，工作环境比较恶劣且对成本控制不敏感的地质钻头时，才会用到真空扩散焊接工艺。

（5）真空钎焊

真空钎焊（Vacuum Brazing）是一种将工件置于真空环境中加热的焊接方法。这是一种新兴的焊接方法，通过隔绝空气中有可能影响钎焊效果的气体如氧气、氮气、二氧化碳等,能使钎焊的接头获得高强度、高韧性和高均匀性等一系列优良特性。根据资料,使用用真空钎焊的工艺进行焊接的油田钻头,其焊缝的抗剪切强度可达451.9MPa[14]。

但是想要用真空钎焊对工件进行焊接必须采用专门的设备，而且工艺复杂，真空度和焊接温度都要得到准确的控制,这直接导致了较高操作难度。

1.3 金刚石复合片与硬质合金的真空钎焊工艺的现状与发展

1.3.1 制约金刚石复合片与硬质合金真空钎焊工艺的主要问题

聚晶金刚石(PCD)复合片以其优异的性能在有色金属及非金属切削加工、钻探等行业得到了广泛应用，它是金刚石与硬质合金的完美结合体，是一种理想的刀具材料，具有金刚石的高硬度和耐磨性,同时兼具硬质合金的强度和韧性。但是大多数情况下单独的PCD复合片无法作为刀具使用，它需要钎焊在硬质合金基体上组成完整的状态才能发挥作用,所以PCD复合片的与硬质合金的钎焊工艺就成为制约PCD刀具应用的关键技术之一。

众所周知,硬质合金对温度的敏感性不高，所以硬质合金的钎焊多采用高温钎焊工艺(钎焊温度约1000℃),而PCD复合片上含有金刚石，我们都知道金刚石的成分就是C，在高温下金刚石会受到损坏，所以必须采用低温钎焊,否则就对PCD复合片造成热损伤,影响其作为刀具的切削性能。但是低温钎焊时，复合片的硬质合金衬底与硬质合金刀体的结合强度往往不足,在刀具工作时往往导致脱焊的结果，无法满足PCD刀具所必须具有的大剪切强度，目前,国内众多刀具生产厂家都陷入两难的境地，无法在避免热损伤和满足大剪切强度之间取得完美的平衡。国内许多学者认为PCD复合片与硬质合金的钎焊允许的加热温度上限为750～ 800℃[15-16]。但是在生产实践中发现,即使采用750℃的钎焊工艺,钎焊PCD刀具与不焊接的PCD刀具的耐用程度相比还是具有较大差距,研磨出的PCD刀具刃口质量与未经焊接PCD刀具的刃口质量相比还是远远不足。

较低的钎焊温度同样影响到金刚石复合片与硬质合金的钎焊的钎料的选择，因此，

焊接PCD刀具时都是用低温Ag 基钎料[17]，在国内外长期的研究中，发现Ag-Cu钎料在金刚石复合片与硬质合金的钎焊中表现出不错的连接强度[18]。所以现在对于钎料的研究就是对Ag-Cu钎料进行更进一步的优化发展，从而在相对较低的钎焊温度下取得更加优秀的连接强度[19]。

作为PCD道具的连接基础，硬质合金的种类也对金刚石复合片与硬质合金的钎焊具有相当大的影响，硬质合金通常是由WC、TiC、TaC、NbC以及粘结剂Co通过粉末冶金方法制成。有资料表明与TiC、TaC、NbC相比，Ag-Cu钎料更容易润湿WC,而且Ti、Ta、Nb具有化学性质极为稳定的氧化物,它们的氧化物很难被钎剂所清除。所以在钎焊PCD复合片时应尽量选用WC基硬质合金即K类硬质合金，同时避免选用含TiC、TaC、NbC的硬质合金。另外, 钎焊接头的强度直接受Co含量高低的影响,在Co含量越高的时候, 因为Ag -Cu钎料对其润湿性越好，所以形成的钎焊接头强度也就越高,由此可知，我们应该选择Co含量高的WC基硬质合金[20]。总之，金刚石复合片与硬质合金真空钎焊焊缝的强度大小受到钎料种类、钎焊过程和复合片与硬质合金基体两者钎焊面等这些因素的直接影响[21]。