1.問題的提出
我廠自製的焊接銑刀原來一直採用將刀體先進行淬火，而後再在刀體上高頻焊接硬質合金刀頭的製作方法。這種製作方法對刀體強度要求不高的銑刀是可行的，但對於切削速度高，切削力大，尤其是刀體截面積較小的刀具就不能取得滿意的效果。
我廠生產的B1279機床，用戶訂貨時要求我廠提供配套的專用刀具如：R7.25、R7.5槽銑刀(見圖1)；1號、2號倒角銑刀(見圖2)等。由於這幾種銑刀工作時切削速度高達5600～6000r/min，切削力大，按傳統方法製作這樣的銑刀投入使用后很快便折斷或變形，不能滿足用戶要求。又如我廠為外廠製作的成型扁鑽(見圖3)，按設計圖樣：刀體為W18Cr4V，刀頭為YG6。按設計圖樣材質，採用先淬刀體而後再焊刀頭的方法製作的此種刀具投入使用便折斷，根本無法使用。再如，我廠產品用φ75mm銑刀、φ38mm、φ44mm擴鑽(見圖4、圖5)使用原方法製作時，有：30％的刀具平均每把只能加工200～400件零件，其損壞形式主要是焊口附近的刀體部分折斷或扭曲變形；此外扭曲變形還使刀具精度喪失，造成被加工零件的報廢。
3.熱處理工藝的改進
由以上試驗和分析，先淬刀體后焊刀頭的方法使刀體靠近焊口處的熱處理效果基本喪失。要增加刀體強度，提高刀具壽命，應將刀頭焊接在刀體上后再進行銑刀的整體淬火，以保持刀體的熱處理效果。但這種方法以前我廠從未採用過，人們擔心在淬火的加熱和冷卻過程中會使硬質合金刀頭性能變壞，甚至在加熱過程中焊口發生變化造成刀頭脫落等。為此，我們就硬質合金刀頭在各種不同的熱處理工藝下的性能變化(包括硬度和開裂情況)做了試驗，試驗結果見表2。對焊口耐熱程度進行了試驗，試驗結果見表3。
由以上兩個試驗可以得出：
(1)硬質合金刀頭在900℃以下加熱並冷卻，刀頭硬度不發生明顯變化。
(2)硬質合金刀頭在淬火冷卻中，若淬火介質為鹽水時，硬質合金刀頭由於急速冷卻而開裂；若介質為油時，在900℃以下加熱、冷卻，硬質合金刀頭不會發生開裂。這表明在採用焊接刀具整體淬火時，刀體應選用油冷卻即可淬硬的合金鋼，而不能使用油冷淬不硬、用水才能淬硬的碳素鋼，如刀體採用45鋼或高碳鋼的刀具，焊后整體淬火時，刀體材料應改為合金鋼。
(3)為防止加熱過程中銑刀焊口處焊料熔化，產生焊料流動或刀頭與刀體位置變化，淬火溫度不能超過900℃，最好在850℃以下。大部分的合金鋼的淬火溫度都在850℃附近，而中、高合金鋼的淬火溫度一般在900℃以上，因此用具整體淬火時，刀體材料小應選擇中、高合金鋼，如前文提到的成型扁鑽，刀體材料為W18Cr4V，淬火溫度超越了900℃，就不能進行整體淬火。
遵循以上三條，我們首先對試驗銑刀(見圖6)進行整體淬火，刀體材料、淬火工藝均與先淬后焊的試驗銑刀相同，淬后對刀體距焊口1mm處進行金相化驗，金相組織為馬氏體+少量鐵素體，硬度52～54HRC，與未焊刀頭時刀體淬火的金相、硬度一致。
以上對圖1～圖5所示的各種銑刀、鑽頭進行了整體淬火試驗並納入正式生產均取得了較好效果。
需要注意的是，銑刀整體淬火時，由於刀頭焊於刀體上，而硬質合金刀頭極硬而脆，稍有磕碰便會掉角造成報廢，因而在淬火、回火及以後的噴砂中都必須謹慎小心，決不能有磕碰。
4.效果
採用銑刀整體淬火，焊口處的刀體硬度較原來先淬刀體后焊刀頭有了大幅度的提高。如圖1、圖2所示的槽銑刀、倒角刀等，採用整體淬火后，解決了這些銑刀一工作便折斷的問題。如圖3所示的成型扁鑽，將刀體材料由W18Cr4v改為40Cr，整體淬火后的使用效果很好。又如圖4、圖5所示的刀具經整體淬火后，每把刀可加工零件2000件以上，刀具壽命得到大大提高。
