本文關(guān)鍵詞：金剛石刀具低溫焊膏的制備與性能研究

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【摘要】：金剛石刀具有極高的硬度和耐磨性,經(jīng)刃磨后,刃部的粗糙度值小,同時(shí)金剛石刀具切削時(shí),摩擦系數(shù)低,導(dǎo)熱效率高,切削時(shí)不易發(fā)生黏刀,加工表面質(zhì)量?jī)?yōu)秀,積屑不易團(tuán)聚等優(yōu)異性能,使得金剛石非常適合精密加工,是制備切削工具的理想材料。金剛石刀片與刀具基體的焊接是金剛石刀具制造過(guò)程中的核心步驟,焊接溫度過(guò)高會(huì)引起金剛石結(jié)構(gòu)的破壞,因此,研制低溫金剛石刀具焊膏對(duì)金剛石刀具制造具有重要意義。本論文根據(jù)金剛石釬焊的特點(diǎn)與要求,研制了一種低溫焊膏,在釬焊溫度較低的同時(shí)保持良好的釬焊性能,同時(shí)使用方便,節(jié)省釬焊成本。主要研究?jī)?nèi)容如下:根據(jù)金剛石釬焊的特性,研制了一種新型的金剛石焊膏粘接劑。粘接劑的主要成分為:聚丁烯,氫化蓖麻油,脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)與油酸。聚丁烯為粘接劑的基體,氫化蓖麻油作為增稠劑可提高粘接劑粘度與觸變性能,脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)作為分散劑以提高顆粒在粘接劑中的分散效果,而潤(rùn)滑劑油酸的使用可以改善粘接劑流動(dòng)性能。將粘接劑各成分按比例在油浴110℃機(jī)械攪拌條件下,保溫30 min,冷卻后得到了粘接劑。并利用粘度計(jì)分析了粘接劑各組元對(duì)粘度的影響,確定了合適的各成分比例。使用熱分析技術(shù)對(duì)釬料膏的加熱特性進(jìn)行了分析。通過(guò)進(jìn)行釬料的潤(rùn)濕實(shí)驗(yàn),計(jì)算不同配方下釬料的潤(rùn)濕角與鋪展面積,研究了釬料中Ti元素含量與顆粒度對(duì)釬料潤(rùn)濕性能的影響,得到較理想的適用于金剛石焊接的釬料成分配比。結(jié)果表明,活性元素Ti在釬料中的含量為4%,顆粒度為40~150μm時(shí),釬料的潤(rùn)濕與流動(dòng)性能最優(yōu)。本文采用活性釬料與高頻感應(yīng)釬焊在惰性氣體保護(hù)條件下,對(duì)釬料膏的釬焊性能進(jìn)行了測(cè)試,并研究了不同釬焊工藝參數(shù)對(duì)金剛石的焊接強(qiáng)度的影響。利用接頭的剪切實(shí)驗(yàn)以及掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析(EDS)等表征方法對(duì)釬焊性能與焊后金剛石斷口進(jìn)行分析,得到較理想的金剛石焊接工藝參數(shù)。選擇合適的溫度與保溫時(shí)間會(huì)減少釬料內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生,促進(jìn)金剛石表面TiC的生成,改善釬料的潤(rùn)濕性。而合適的加熱速率可以減輕對(duì)金剛石的熱損傷,防止受熱不均導(dǎo)致熱應(yīng)力的產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)表明在釬焊溫度為900℃,保溫10 s,焊縫厚度控制在100~120μm,加熱電流500 A時(shí),能夠獲得較好的釬焊強(qiáng)度。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG425

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本文編號(hào)：1307294