釬焊金剛石砂輪

人氣：89發(fā)表時間：2018-12-05【大中小】

    釬焊工藝是設(shè)法增大結(jié)合劑對磨料的把持力，提高砂輪的結(jié)合強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)金剛石、結(jié)合劑、金屬基體間的化學(xué)冶金結(jié)合。單層釬焊砂輪能克服電鍍砂輪的缺點(diǎn)，使砂輪磨粒裸露高度可達(dá)70%～80%，增大了容屑空間，砂輪不易堵塞，磨粒利用更加充分。在與電鍍砂輪相同的加工條件下，單層高溫釬焊砂輪的磨削力、功率損耗、磨削溫度更低，意味著可達(dá)到更高的工作速度。
    單層高溫釬焊金剛石砂輪有鍍膜和無鍍膜兩種。
    單層高溫釬焊鍍膜金剛石砂輪：
    由于金剛石的熱穩(wěn)定性差，800℃時就會發(fā)生石墨化轉(zhuǎn)變，所以較高的釬焊溫度勢必會造成金剛石的熱損傷而使金剛石強(qiáng)度下降；同時結(jié)合劑中的有害元素會使金剛石腐蝕和石墨化，因此可在金剛石表面先鍍上一層活性金屬及其合金后再進(jìn)行釬焊。超硬磨料的鍍膜技術(shù)主要有化學(xué)氣相沉積、離子鍍、熱蒸鍍、真空微蒸發(fā)鍍等。在釬焊過程中，憑借鍍層的中介作用，除了更易實(shí)現(xiàn)金剛石與結(jié)合劑間的強(qiáng)力冶金化學(xué)結(jié)合外，由于鍍層對熱空氣中氧的阻隔作用而使金剛石表面的碳原子與氧的反應(yīng)速度大大降低，同時鍍層中的強(qiáng)碳化物形成元素與金剛石表面的碳原子反應(yīng)生成碳化物，封閉了金剛石表面的懸鍵，增大了氧化反應(yīng)的阻力，從而抑制了結(jié)合劑中的 Fe、Co、Ni等元素對金剛石的腐蝕和金剛石本身的石墨化過程，使釬焊后的磨料仍能保持原來的強(qiáng)度和晶型。
    單層高溫釬焊無鍍膜金剛石砂輪包括Cr銀基釬料單層釬焊砂輪和Ni-Cr合金單層釬焊砂輪：
    Cr銀基釬料單層釬焊砂輪利用高頻感應(yīng)釬焊方法，用添加有Cr的Ag-Cu合金作為釬料，在780℃的空氣中釬焊，可實(shí)現(xiàn)金剛石與鋼基體間的牢固連接。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是釬焊溫度低，對金剛石的損傷小。缺點(diǎn)是銀基釬料的熔點(diǎn)較低，耐磨削高溫性能較差，在高效重負(fù)荷磨削中的應(yīng)用受到限制。
    Ni-Cr合金單層釬焊砂輪，是用氧乙炔焊炬在鋼基體上火焰噴涂上一層Ni-Cr合金層，這層活性金屬可作為釬料直接釬焊金剛石磨粒。在火焰噴涂合金層的過程中，由于鋼基體表面易氧化，專家學(xué)者將金剛石磨粒直接排布在Ni-Cr合金片或粉末上，用陶瓷塊壓住金剛石磨粒，然后在真空高頻感應(yīng)機(jī)上高溫釬焊，可以確保合金層與金剛石及鋼基體之間都能獲得較高的結(jié)合強(qiáng)度。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是：Ni-Cr合金本身的強(qiáng)度高，釬焊后可獲得比銀基合金釬焊更高的結(jié)合強(qiáng)度；Ni-Cr 合金熔點(diǎn)高，耐磨削高溫性能好。但它仍有一定的局限性，因釬焊溫度高(1080℃)，易造成金剛石熱損傷而降低金剛石的強(qiáng)度，采用真空條件或氬氣保護(hù)進(jìn)行釬焊可盡量減小金剛石的熱損傷和氧化。
    砂輪工作面上磨料的合理有序排布一直是磨具行業(yè)致力追求的目標(biāo)。目前，國內(nèi)外對單層高溫釬焊砂輪的研究雖已取得了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但其制造工藝還有待于進(jìn)一步完善，國內(nèi)外許多學(xué)者正在積極進(jìn)行研究，釬焊砂輪卓越的磨削性能已引起國內(nèi)外磨削界工程技術(shù)人員的高度重視，今后逐步替代傳統(tǒng)砂輪將是無法抗拒的必然趨勢。

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