近年來(lái),金剛石工具以其優(yōu)良的性能被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。如何提升金剛石工具制備的效率,提高金剛石工具的性能,一直是廣大學(xué)者和生產(chǎn)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。高溫釬焊金剛石工具制備周期較長(zhǎng),釬焊工件受爐腔尺寸限制,且金剛石磨粒長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境下,容易產(chǎn)生熱損傷。激光釬焊利用激光作為熱源,實(shí)現(xiàn)釬料與金剛石磨粒的化學(xué)冶金結(jié)合,具有可控性強(qiáng)、加熱效率高、熱影響區(qū)小、柔性好等特點(diǎn)。因此,本文采用新型光纖激光對(duì)金剛石磨粒和Ni-Cr合金釬料進(jìn)行激光釬焊試驗(yàn),并將超聲波引入激光釬焊過(guò)程,開展超聲輔助激光釬焊金剛石磨粒試驗(yàn)。首先,采用Ni-Cr合金釬料,對(duì)光纖激光釬焊金剛石磨粒進(jìn)行了工藝試驗(yàn),借助光學(xué)顯微鏡探究了激光功率、焊接速度等工藝參數(shù)對(duì)激光釬焊焊縫形成質(zhì)量的影響規(guī)律,并應(yīng)用響應(yīng)曲面法對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,激光功率和焊接速度對(duì)Ni-Cr合金釬料熔化程度和金剛石熱損傷具有較大影響。優(yōu)化的工藝參數(shù)窗口如下:激光功率為690 W～770 W,焊接速度為0.9 mm/s～1.6 mm/s,離焦量為+18 mm。優(yōu)化工藝參數(shù)下的焊縫成形良好,Ni-Cr合金釬料在金剛石表面進(jìn)行了鋪展和爬升,金剛石磨粒表面晶形完... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１激光釬焊示意圖??

?碩士學(xué)位論文???格為２００目，其掃描電鏡圖和能譜分析結(jié)果見圖２．１和圖２．２。??１?６０ｐｍ?１?Ｅｆｅｄｒｅｎ?ｉｍａｇｅ?１??圖２．１試驗(yàn)用Ｎｉ－Ｃｒ合金釬料ＳＥＭ圖??ｌｉＨｉ??：０?１?２?３?４?Ｓ?６?？?Ｓ?９?１０??ｆ?ｕｌ?Ｓｚｍ?３２３９?ｃｔｓ?Ｃｕｒｓｏｒ．?０．ＤＣＯ?ｋｅＶ??圖２．２試驗(yàn)用Ｎｉ－Ｃｒ合金釬料能譜分析??２．３．２金剛石磨粒和基體的選擇??（１）金剛石磨粒的選擇??金剛石是一■種晶體結(jié)構(gòu)為等軸面心Ａ／Ｌ方晶系的單質(zhì)碳，具有極尚的硬度、局導(dǎo)熱性??和低熱膨脹系數(shù)及抗磨損、抗腐蝕和化學(xué)穩(wěn)定等優(yōu)良性能。在氧氣氛圍中對(duì)金剛石進(jìn)行??加熱，當(dāng)溫度達(dá)到７２０°Ｃ？８００°Ｃ，金剛石會(huì)發(fā)生燃燒，在空氣中這一溫度為８５０°Ｃ？１０００°Ｃ。??在無(wú)氧環(huán)境下，當(dāng)溫度達(dá)到１６００°Ｃ？１８００°Ｃ，金剛石會(huì)發(fā)生石墨化。在惰性氣體氛圍中，??環(huán)境溫度超過(guò)２１００°Ｃ時(shí)，金剛石才會(huì)石墨化。對(duì)存在雜質(zhì)、缺陷的金剛石進(jìn)行加熱操作??時(shí)，金剛石常常會(huì)出現(xiàn)爆裂性損傷。而雜質(zhì)、缺陷少的高品質(zhì)金剛石能夠加熱到??１８００°Ｃ？１８５０°Ｃ，并且不僅不會(huì)對(duì)其造成破壞，而且還能消除其內(nèi)部的應(yīng)力。??金剛石工具生產(chǎn)加工過(guò)程中對(duì)金剛石磨粒的耐磨性等性能具有一定的要求，結(jié)合光??１２??

?碩士學(xué)位論文???格為２００目，其掃描電鏡圖和能譜分析結(jié)果見圖２．１和圖２．２。??１?６０ｐｍ?１?Ｅｆｅｄｒｅｎ?ｉｍａｇｅ?１??圖２．１試驗(yàn)用Ｎｉ－Ｃｒ合金釬料ＳＥＭ圖??ｌｉＨｉ??：０?１?２?３?４?Ｓ?６?？?Ｓ?９?１０??ｆ?ｕｌ?Ｓｚｍ?３２３９?ｃｔｓ?Ｃｕｒｓｏｒ．?０．ＤＣＯ?ｋｅＶ??圖２．２試驗(yàn)用Ｎｉ－Ｃｒ合金釬料能譜分析??２．３．２金剛石磨粒和基體的選擇??（１）金剛石磨粒的選擇??金剛石是一■種晶體結(jié)構(gòu)為等軸面心Ａ／Ｌ方晶系的單質(zhì)碳，具有極尚的硬度、局導(dǎo)熱性??和低熱膨脹系數(shù)及抗磨損、抗腐蝕和化學(xué)穩(wěn)定等優(yōu)良性能。在氧氣氛圍中對(duì)金剛石進(jìn)行??加熱，當(dāng)溫度達(dá)到７２０°Ｃ？８００°Ｃ，金剛石會(huì)發(fā)生燃燒，在空氣中這一溫度為８５０°Ｃ？１０００°Ｃ。??在無(wú)氧環(huán)境下，當(dāng)溫度達(dá)到１６００°Ｃ？１８００°Ｃ，金剛石會(huì)發(fā)生石墨化。在惰性氣體氛圍中，??環(huán)境溫度超過(guò)２１００°Ｃ時(shí)，金剛石才會(huì)石墨化。對(duì)存在雜質(zhì)、缺陷的金剛石進(jìn)行加熱操作??時(shí)，金剛石常常會(huì)出現(xiàn)爆裂性損傷。而雜質(zhì)、缺陷少的高品質(zhì)金剛石能夠加熱到??１８００°Ｃ？１８５０°Ｃ，并且不僅不會(huì)對(duì)其造成破壞，而且還能消除其內(nèi)部的應(yīng)力。??金剛石工具生產(chǎn)加工過(guò)程中對(duì)金剛石磨粒的耐磨性等性能具有一定的要求，結(jié)合光??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光釬焊制備金屬結(jié)合劑金剛石砂輪研究進(jìn)展[J]. 李時(shí)春,周振紅,伍俏平,鄧朝暉.  兵器材料科學(xué)與工程. 2019(02)
[2]超硬磨料工具釬焊用釬料研究現(xiàn)狀及展望[J]. 伍俏平,羅舟,瞿為,鄧朝暉.  兵器材料科學(xué)與工程. 2017(01)
[3]Ni-Cr合金釬料激光釬焊金剛石磨粒界面顯微結(jié)構(gòu)及形成機(jī)理（英文）[J]. 楊志波,劉愛菊,楊瑞云,張振,劉石安.  稀有金屬材料與工程. 2016(05)
[4]Ni-Cr合金真空預(yù)釬焊金剛石磨粒復(fù)合節(jié)塊界面微結(jié)構(gòu)[J]. 段端志,肖冰,汪煒,丁曉陽(yáng).  焊接學(xué)報(bào). 2015(11)
[5]超聲復(fù)合焊接研究現(xiàn)狀及科學(xué)問(wèn)題[J]. 閆久春,楊春利,劉會(huì)杰,崔煒,謝偉峰,郭衛(wèi)兵.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(24)
[6]金剛石釬焊技術(shù)研究進(jìn)展及其展望[J]. 鄧朝暉,言佳穎,伍俏平,萬(wàn)林林.  熱加工工藝. 2015(07)
[7]超聲波輔助釬焊技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 李國(guó)棟,栗卓新,張?zhí)炖?馬司鳴.  機(jī)械工程材料. 2013(01)
[8]激光釬焊金剛石磨粒界面微結(jié)構(gòu)分析[J]. 楊志波,徐九華,劉愛菊.  焊接學(xué)報(bào). 2010(10)
[9]Ni基釬料激光釬焊金剛石磨粒界面顯微結(jié)構(gòu)及形成機(jī)理[J]. 楊志波,徐九華,劉愛菊.  中國(guó)激光. 2009(11)
[10]AZ31B鎂合金超聲振動(dòng)釬焊接頭微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 高晨,李紅,栗卓新.  焊接學(xué)報(bào). 2009(02)

博士論文
[1]機(jī)械振動(dòng)作用下激光熔覆鎳基合金涂層凝固組織及應(yīng)力控制研究[D]. 王傳琦.昆明理工大學(xué) 2013
[2]超聲波作用下SiC與Zn-Al連接界面行為及焊縫強(qiáng)化機(jī)理[D]. 張洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]金剛石磨粒激光釬焊工藝與機(jī)理研究[D]. 楊志波.南京航空航天大學(xué) 2007

碩士論文
[1]機(jī)械振動(dòng)—激光熔覆Fe-Cr-Si合金界面結(jié)合特征及熔池溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬[D]. 楊昕恬.昆明理工大學(xué) 2015
[2]激光釬焊金剛石顆粒損傷機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉天明.華中科技大學(xué) 2006
[3]高功率CO2激光燒結(jié)金屬粉末—金剛石顆粒的機(jī)理研究[D]. 蔡方寒.華中科技大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3585076