冲击式或冲击回转式凿岩钎头借助应力波作用，使钎刃受冲击作用楔入岩石从而引起岩石破碎达到凿岩效果，因此硬质合金钎具必须具备承受较强冲击载荷的特点。
钎头的工作条件极为恶劣，钎头钢的破坏形式主要有：磨损变形、丧失固片能力、裤体塑性变形及裤体疲劳或脆性断裂。对钎头钢的基本要求是：耐磨损，并在疲劳载荷和有腐蚀的条件下具有很高的承受冲击的能力。钎焊接头用钢应具备以下几个特点：坚韧耐磨，既有耐磨性，又有较高的屈服极限、疲劳强度和冲击韧度；工艺性能好，既易于机械加工，又有较好的可淬性与钎焊性。
35CrMo、40MnMoV、24SiMnN12CrMo、35Si-1VLnMoV及55SiMnMo等合金钢在空冷条件下可获得板条状马氏体或贝氏体复相组织，兼具高强度、高韧度和耐磨性，是较好的钎头用钢。45、55、40Cr钢虽然经济性好，但是强度低、不耐磨，对合金的夹持力较弱，易造成胀裤、断腰及脱碎片等现象。
钎具钎焊对钎料的基本要求是钎缝强度高和钎焊应力小。钎料本身应具有足够的强度，易于形成致密、完整的焊缝；而且应有良好的流动性，对硬质合金和钢基体的润湿能力强。钎料熔化温度应较低，固相线最好低于钢的Ar线（727℃），以避开相变区的体积膨胀，最大限度地减少和吸收硬质合金与基体之间的收缩差别。此外，低熔点钎料的另一优点是利于防止合金与钢体在高温加热时的氧化脱碳和显微组织变坏。国内厂家一般使用CuZnMn、CuZnMnCo等铜基钎料，钎焊温度为930～950℃；而欧美日等国则较多地使用性能更好、焊接温度为700～850℃的银钎料。
钎具的钎缝间隙一般较大。对于片厚为8～12mm的中小直径钎头的焊缝间隙，当片高为15mm的一字形钎焊接头采用105、801钎料时，双侧焊缝间隙共计0.20～0.30mm，用0.25mm的塞规配片。采用银315、304钎料时，双侧焊缝间隙共计0.15～0.25mm，用0.20mm的塞规配片。三刃形、X形和十字形钎焊接头间隙较小，双侧焊缝间隙共计0.15～0.25mm，105、801或银钎料均用0.20mm厚薄规配片。对直径较大的三刃形、X形和十字形钎焊接头，双侧焊缝间隙共计0.20～0.30mm；所有底缝的厚度，以不“挤死”为限，越薄越好，一般为0.05～0.10mm。钎缝厚度的精确控制只能通过严格的铣槽、磨片和钎焊操作来控制。
钎焊前的配片操作极为重要，这是因为在钎具钎焊中钎缝厚度对钎缝强度有较大影响。一般情况下，焊缝越薄，强度越高，而钎焊应力也越高，反之亦然。在钎缝间隙过小时，会发生“挤死”和“缺焊”，使接头强度下降和钎焊应力猛增。间隙太大时，一方面由于毛细作用减弱，易导致“缺焊”；同时基体金属对焊缝的支持作用减弱，以及大间隙中钎料呈柱状铸造组织，强度较差，这些都导致接头强度下降。因此，厚薄适中的钎缝能降低钎焊应力并增强钎缝强度。
国标GB/T 6480—2015规定了钎具的类型和规格，如一字形钎头、三刃形钎头、十字形钎头等。硬质合金则镶焊于钎头顶部作为钎刃，通常根据所凿岩石的硬度特性选用具有高韧性的硬质合金如YG15、YG11C、YK20、YC8C和YC8等。钎头体则用45号钢、40Cr和18CrMnNiMoA高强钢制造。图11-15所示为我国生产的十字形钎头结构图，其外径最大尺寸为45mm。
图11-15 十字形钎头结构图 Fig.11-15 Structure of cross bit drill
对于钎头的钎焊要求：有较高的钎缝强度及抗疲劳冲击韧度；钎焊过程中避免硬质合金产生裂纹；有较高生产效率。
对于中、小型钎头大多采用高频钎焊，钎料则选用BCu58ZnMn或801钎料。钎焊温度控制在低于960℃，焊后放入280℃的回火炉中缓冷，并进行6h回火处理去除内应力。
参考文献[27]介绍了高频感应钎焊后直接等温淬火工艺，这种工艺可以有效提高基体耐磨性。
对于大型钎头，则宜用盐浴钎焊。例如，参考文献[28]所介绍的美国一种十字形钎头的盐浴钎焊实例，这种钎头如图11-16所示。外径尺寸为152.4～228.6mm，钎头质量为45～135kg。
钎体材料是用空冷或油冷淬火硬化的工具钢。钎焊前，钎体及硬质合金片经蒸汽清洗，并用钢丝刷打光钎焊面后涂敷钎剂。钎料选用BAg-3，钎料的预置和硬质合金片的装配如图11-16所示。在钎刃槽外缘，则焊上下工艺挡板，其作用是防止盐浴槽中熔盐侵入钎缝，并防止钎剂、钎料流失。此工艺挡板在钎焊后经机加工去除。装配好的组合件放于一吊具中，使钎头顶端向上；然后将其预热到约530℃，使钎剂及钎头体烘干，从而可以缩短使钎头浸入熔盐中加热达到奥氏体转变温度的时间。钎头浸入熔盐池时，将尾部向下，其顶部并不全部浸没入熔盐中，而是距熔盐液面一定距离，以防止熔盐进入钎焊部位。钎焊部位的加热主要是依靠钎头体的热传导实现，这样可以避免硬质合金片上承受过高的热冲击而产生裂纹；同时，也可以保证钎焊部位较低的热输入，使其保持在687～715℃的温度范围，避免高Cd钎料中元素的过度挥发损失。盐浴槽采用中性的氯化盐（NaCl50%，KCl50%），盐池温度为687～715℃。组合件钎焊完成取出后，采用空冷还是油淬冷却，取决于钎头体所用钢种。这种钎头采用盐浴钎焊，可以保证钎头迅速均匀加热和避免氧化。这是将钎头的热处理加热与钎焊合并一起进行的典型实例。(www.xing528.com)
图11-16 硬质合金钎头盐浴加热钎焊及淬火硬化 Fig.11-16 Dip brazing of carbide-tipped rock drill followed by air or oil quenching
钎具钎焊的通用工艺规程如下：①钎片表面经过磨削或滚磨，以保证几何精度并除去其渗碳或疏松的氧化表层；②钎具基体上的槽精度和表面粗糙度应符合要求、无飞边，槽应比合金片略长、略深；③分级检测硬质合金片片厚，用塞规配片，严格保证焊缝间隙值符合规定；④焊缝间隙值较大时，应采取专门的定位措施以保证焊缝厚薄均匀；⑤用规定溶剂清洗全部钎焊表面，保证钎焊面干燥、光亮，不允许有油脂、水气、粉尘和锈斑等污染，钎料也必须做去污处理；⑥钎料预置时，矮片合金采用浮放焊片，高片合金采用槽底置片和浮放焊片的混合置片法，所有钎焊表面应均匀撒放或涂敷钎剂；⑦钎剂必须严格按规定加工和保存，不允许有潮解和粉尘污染；⑧钎焊操作时，注意逐个错片、排渣和正位，保证钎缝均匀、完整、致密和底缝最薄；⑨配片与钎焊在有空调和防尘设施的车间进行。
钎具钎焊的主要缺欠是由于钎焊面不干净及钎焊工艺与操作不正确产生的，孔隙、夹杂、焊接面氧化、焊缝厚薄不均等是常见缺欠。这些缺欠会导致焊缝有效面积减小、局部应力集中、疲劳源增加，大大削弱焊缝的牢固性。因此通过优选钎料、严格配片以保证钎缝间隙可以降低钎焊应力，提高钎缝强度。
表11-12列出了钎具钎焊质量检查内容。
表11-13列出了钎头焊接与使用过程中常见问题及解决方法。
表11-12 钎具钎焊质量检验内容Table 11-12 Quality inspection of brazed rock bit drill made of carbides
① f为岩石硬度系数。
表11-13 钎头焊接与使用过程中常见问题及解决方法Table 11-13 Usual defects observed in the brazing process and applications along with their solving measures
（续）
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