金剛石具有較好的結(jié)構(gòu)與性能,人們常常將金剛石制作成工具來(lái)加工如陶瓷、藍(lán)寶石等硬脆材料。當(dāng)前,激光釬焊制備單層金剛石工具受到廣泛關(guān)注,但激光釬焊是速熱速冷的過(guò)程,會(huì)導(dǎo)致金剛石磨粒與釬料之間發(fā)生化學(xué)冶金反應(yīng)不充分,使得兩者的界面結(jié)合較差,金剛石把持力一般。因此,本文提出超聲輔助激光釬焊金剛石磨粒工藝,其目的是希望通過(guò)超聲波的空化作用加速反應(yīng)進(jìn)行的特點(diǎn)來(lái)改進(jìn)激光釬焊的不足。主要研究工作如下:(1)基于第一性原理的密度泛函理論,選用Material Studios軟件中的CASTEP模塊計(jì)算了激光釬焊后金剛石磨粒與合金釬料界面可能產(chǎn)生的碳化物Cr3C2和Cr7C3的形成焓等參數(shù)與力學(xué)性能,研究了兩種碳化物理論上對(duì)界面以及焊接強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,Cr3C2和Cr7C3都是穩(wěn)定性結(jié)構(gòu),Cr3C2較Cr7C3更易形成,Cr7C3比Cr3C2韌性強(qiáng)。(2)采用Ni-Cr合金釬料,將光纖激光器激光束作為熱源,開展了超聲輔助激光釬焊和激光釬焊金剛石磨粒工藝試驗(yàn)研究。采用掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)和X射線衍射儀(XRD)對(duì)兩種工藝下金剛石磨粒宏觀和微觀特性展開了研究,探究了金剛石磨粒激光釬焊界面...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

圖１．１不同釬焊溫度下碳化物層厚度（保溫時(shí)間２０ｓ）??３??

圖１．２焊后線鋸表面形貌??１３

圖１．?３金剛石表面碳化物形貌１１５］??

圖１．４不同速率下釬焊層形貌ｎ８］??衛(wèi)紅［１９】Ｃ０２，Ｃｕ－Ｓｎ－Ｎｉ－Ｔｉ－Ｓｉ，

本文編號(hào)：3884111