opebet体育app下载釬焊金剛石線鋸的制作工藝

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2020-02-19

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金剛石線鋸是在細金屬線的外表通過電堆積鎳或熱固化樹脂來固定一層金剛石磨料,可以精細成形切割硅片、石材、陶瓷、光學玻璃等硬脆原料,也可應用于鋁合金等金屬原料的切割加工。其長處:1)切縫窄,出材率高;2)切割進程平穩,切割硅晶、陶瓷等脆性原料不崩邊;3)切割溫度低,切割面無燒傷;4)能切割大尺寸工件;5)對環境污染小,但凡使用水作為冷卻液。是一種很有前途的切割工藝法子。現有金剛石線鋸存在的次要問題:磨料只是被機械地包埋鑲嵌在鍍層或樹脂別離劑中,磨料與別離劑別離強度低,磨料易脫落,別離劑層亦容易成片脫落,線鋸壽命短。

opebet体育app下载近十幾年來,國表里一些學者開端研究采納釬焊工藝來制作單層超硬磨料東西,其動身點是希望借助高溫釬焊時在磨料、釬料和基體界面上爆發的熔解、浸潤、擴散、化合等互相感化(即但凡所說的化學冶金感化),從底子上改善基體和釬料合金對磨料的獨霸強度。與傳統的電堆積鎳或熱固化樹脂金剛石東西比擬,釬焊金剛石東西有以下特征:1)磨料、釬料和基體三者之間能實現化學冶金別離,從而先進了別離強度,東西使用壽命長;2)磨粒的出露高度大,容屑空間大,不容易淤塞,磨料的操縱愈加充分;3)磨削力、功率耗損和磨削溫度低;4)具有環保意義,契合當今倡導的綠色制造開展趨勢。

當前,釬焊金剛石東西的研究集中于空心鉆、磨輪、鋸片、串珠研制與加工機能,還沒有涉及釬焊金剛石線鋸,而釬焊金剛石線鋸的制作又具有其相同的特征。本文在國表里初次嘗試采納超高頻感應加熱Ar氣庇護釬焊制作金剛石線鋸,盼望本文的工作能有助于鞭策釬焊金剛石線鋸的有用化研究進程。

真空電阻加熱爐焊和氣體庇護感應加熱焊都是可行的法子。由于真空電阻加熱爐加熱速度慢,長時間的高溫加熱對基體微觀構造和金剛石磨粒的機能會產生不利影響,尤其會顯著降低線鋸金屬絲的抗拉強度和曲折強度。因而,選擇感應加熱設施用于釬焊制作金剛石線鋸。與真空電阻加熱爐中釬焊比擬,感應加熱釬焊具有獨到的特征:加熱速度快,冷卻速度快,對鋼絲抗拉強度影響小;可實現超長線鋸(如100km)的釬焊制作。所采納的高頻感應加熱釬焊系統如圖1所示,其功率為50kW,頻次200~250kHz,該系統由感應加熱電源、氣體庇護安裝構成。

為幸免金剛石磨料在高溫釬焊時的熱毀傷,必需在真空、庇護氣體中釬焊。金剛石的熱毀傷與氣氛有關,在氣氛中金剛石開端石墨化的溫度為800℃,在一般工業性庇護氣氛或真空下,金剛石開端熱毀傷的溫度為1200℃。依據庇護氣的不同,可分為復原性氣體釬焊、惰性氣體釬焊。復原性氣體是指氫(H2),或氫和氮(H2,N2)的混合氣體,或者是氫、氮、一氧化碳(H2,N2,CO)混合氣體,此中氫和一氧化碳是復原氣體。惰性氣體次要是氬氣(Ar)與氦氣(He)。安裝選擇氬氣為庇護氣,自行研制的氣體庇護安裝如圖2所示,它由感應線圈、氣體庇護腔、兩個進氣口和兩個出氣口構成。氬氣從兩個進氣口通入,進入庇護腔,將氣氛從兩個出氣口排除,待釬焊的線鋸從下出氣口入,進入感應線圈加熱釬焊,然后從上出氣口出,可實現線鋸的繼續釬焊。

金剛石線鋸制作工藝為:將粉末狀Ni2Cr2B2Si釬料與綠色環保液體膠混合均勻成漿液;釬料漿液厚度適中且均勻粘附固定在金屬線外表;金剛石磨料均勻噴灑鑲嵌于金屬線外表的釬料漿表層;氣體庇護氣氛中加熱升溫至釬料熔化,冷卻后金剛石磨料釬焊固定于金屬線外表。試驗結果與闡發圖4是釬焊后的金剛石線鋸形貌圖。金剛石晶形完好,棱角清楚,無裂紋、石墨化呈現;釬料鋪展均勻,對金剛石爬升優良,說明釬料對金剛石磨料和基體都具有很好的浸潤性。

Ni2Cr2B2Si合金釬料對金剛石外表的浸潤性與該釬料同金剛石磨料的反響相關,將釬焊后的樣品腐蝕,僅留下金剛石和金剛石外表的生成物,圖5為金剛石與釬料反響生成的條狀化合物,做XRD闡發,該生成物為Cr7C3,是由金剛石外表的C與Ni2Cr2B2Si合金釬猜中的活性元素Cr反響生成的。所生成的Cr7C3在釬焊中具有以下幾個重要感化:Cr7C3的線膨脹系數介于金剛石與釬料之間,具有緩解金剛石和釬料層的線膨脹系數不同所可能產生的應力感化;實現液態釬料對金剛石的優良浸潤爬升,在Ar氣氛下,液態Ni對Cr7C3的浸潤角可到達0°,這樣Ni基釬料通過Cr7C3層的中介感化,對金剛石也就有了優良的浸潤性,大大先進了別離強度。

與之構成了顯著比照,電堆積鎳或熱固化樹脂來固定一層金剛石磨料,由于金剛石與別離劑之間沒有任何中介物質生成,也就不存在上述感化。事實上,正是由于此種構造的碳化物在高頻感應釬焊金剛石外表生長才有條件將釬焊金剛石界面的別離強度先進到一個為傳統的電鍍與熱固化工藝所無法企及的程度,這也正是研發高頻感應釬焊金剛石線鋸的真正優勢所在。在釬焊進程中,線鋸基體鋼絲受高溫感化,其金相組織、抗拉強度、抗彎強度、疲憊強度城市爆發改動。