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钎焊金刚石线锯还可以这样制作

金刚石线锯是在细金属线的表面经过电堆积镍或热固化树脂来静止一层金刚石磨料,也许周详成形,切割硅片、石材、陶瓷、光学玻璃等硬脆材料,也可运用于铝合金等金属材料的切割加工。

其好处:

1)切缝窄,出材率高;

2)切割里程稳定,切割硅晶、陶瓷等脆性材料不崩边;

3)切割温度低,切割面无烧伤;

4)能切割大尺寸工件;

5)对处境玷污小,每每应用水做为冷却液。是一种很有前程的切割工艺办法。

现有金刚石线锯存在的紧要题目:

磨料不过被机器地包埋镶嵌在镀层或树脂连系剂中,磨料与连系剂连系强度低,磨料易零落,连系剂层亦轻易成片零落,线锯寿命短。

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近十几年来,国表里一些学者起头探索采取钎焊工艺来制做单层超硬磨料对象,其启程点是渴望借助高温钎焊时在磨料、钎料和基体界面上产生的消溶、浸湿、散布、化合等互相效用(即每每所说的化学冶金效用),从根底上改观基体和钎料合金对磨料的操纵强度。

与保守的电堆积镍或热固化树脂金刚石对象比拟,钎焊金刚石对象有下列特色:

1)磨料、钎料和基体三者之间能完结化学冶金连系,进而升高实现合强度,对象应用寿命长;

2)磨粒的出露高度大,容屑空间大,不易阻塞,磨料的欺诈更为充足;

3)磨削力、功率损耗和磨削温度低;

4)具备环保意义,合适现在提议的绿色建造进展趋向。

今朝,钎焊金刚石对象的探索召集于空腹钻、磨轮、锯片、串珠研发与加工功用,尚未触及钎焊金刚石线锯,而钎焊金刚石线锯的制做又具备其特殊的特色。本文在国表里初度实验采取超高频感到加热Ar气维护钎焊制做金刚石线锯,渴望本文的办事能有助于促使钎焊金刚石线锯的有用化探索里程。

1工艺实验前提

真空电阻加热炉焊和善体维护感到加热焊都是可行的办法。由于真空电阻加热炉加热速率慢,永劫间的高温加热对基体宏观结讲和金刚石磨粒的功用会构成不利影响,特别会显然下降线锯金属丝的抗拉强度和盘曲强度。

是以,取舍感到加热装备用于钎焊制做金刚石线锯。与真空电阻加热炉中钎焊比拟,感到加热钎焊具备独到的特色:加热速率快,冷却速率快,对钢丝抗拉强度影响小;可完结超长线锯(如km)的钎焊制做。

所采取的高频感到加热钎焊系统如图1所示,其功率为50kw,频次-kHz,该系统由感到加热电源、气体维护安装构成。

为防止金刚石磨料在高温钎焊时的热损伤,务必在真空、维护气体中钎焊。金刚石的热损伤与氛围相干,在空气中金刚石起头石墨化的温度为℃,在个别产业性维护氛围或真空下,金刚石起头热损伤的温度为1℃。凭借维护气的不同,可分为复原性气体钎焊、惰性气体钎焊。复原性气体是指氢(H2),或氢和氮(H2,N2)的搀杂气体,或者是氢、氮、一氧化碳(H2,N2,CO)搀杂气体,个中氢和一氧化碳是复原气体。惰性气体主假如氩气(Ar)与氦气(He)。安装取舍缸气为维护气,自行研发的气体维护安装如图2所示,它由感到线圈、气体维护腔、两个进气口和两个出气口构成。氢气从两个进气口通入,投入维护腔,将空气从两个出气口消除,待钎焊的线锯从下出气口入,投入感到线圈加热钎焊,而后从上出气口出,可完结线锯的接续钎焊。

钢丝、连系剂、金刚石构成的复合体如图3所示,钢丝采取65Mn钢,直径d0.8mm;连系剂为Ni-Cr-B-Si合金钎料,金刚石粒度为80一目。

金刚石线锯制做工艺为:

将粉末状Ni-Cr-B-Si钎料与绿色环保液体胶搀杂匀称成浆液;钎料浆液厚度适中且匀称粘附静止在金属线表面;金刚石磨料匀称喷洒镶嵌于金属线表面的钎料浆表层;气体维护氛围中加热升温至钎料融化,冷却后金刚石磨料钎焊静止于金属线表面。

2实验完毕与解析

图4是钎焊后的金刚石线锯描述图。金刚石晶形完备,棱角显然,无裂纹、石墨化显现;钎料铺展匀称,对金刚石攀升优秀,解释钎料对金刚石磨料和基体都具备很好的浸湿性。

Ni-Cr-B-Si合金钎料对金刚石表面的浸湿性与该钎料同金刚石磨料的反响相干,将钎焊后的样本腐化,仅留住金刚石和金刚石表面的生成物,图5为金刚石与钎料反响生成的条状化合物,做XRD解析,该生成物为Cr7C3,是由金刚石表面的C与Ni-Cr-B-Si合金钎估中的活性元素Cr反响生成的。

所生成的Cr7C3在钎焊中具备下列几个急迫效用:

Cr7C3的线膨胀系数介于金刚石与钎料之间,具备缓和金刚石和钎料层的线膨胀系数不同所或者构成的应力效用;完结液态钎料对金刚石的优秀浸湿攀升,在Ar氛围下,液态Ni对Cr7C3的浸湿角可到达0°,如许Ni基钎料经过Cr7C3层的中介效用,对金刚石也就有了优秀的浸湿性,大大升高实现合强度。

与之构成了鲜明比拟,电堆积镍或热固化树脂来静止一层金刚石磨料,由于金刚石与连系剂之间没有任何中介物资生成,也就不存在上述效用。现实上,恰是由于此种机关的碳化物在高频感到钎焊金刚石表面成长才有前提将钎焊金刚石界面的连系强度升高到一个为保守的电镀与热固化工艺所没法企及的水准,这也恰是研发高频感到钎焊金刚石线锯的真实上风地方。

在钎焊里程中,线锯基体钢丝受高温效用,其金相机关、抗拉强度、抗弯强度、疲倦强度都邑产生变换。钎焊先后钢丝机器功用损失的几许。损失的机理,切割加工的功用以及怎样管束其根基机器功用根基上不损失等题目都正在探索之中。

3论断

采取Ar气维护超高频感到加热钎焊工艺,胜利研发出钢丝直径0.8mm的金刚石线锯,钎料对金刚石磨料和基体都具备很好的浸湿性,浸湿是经过金刚石表面的c与Ni-Cr-B-Si合金钎估中的活性元素Cr反响生成Cr7C3来完结的。

免责解释:本文整顿自张发垒、肖冰的《钎焊金刚石线锯的制做工艺》,其首创性以及文中抒发的见解和判定不代表爱锐网,爱锐网本着宣传学识、无益研习和探索的目标实行摘录,仅供读者参考交换,倘有著做权人或出书方提议反对,将急忙省略。倘若您对文章转载有任何疑义请告之咱们,以便咱们准时校正。

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