钎焊金刚石砂轮

人气：89发表时间：2018-12-05【大中小】

    钎焊工艺是设法增大结合剂对磨料的把持力，提高砂轮的结合强度，实现金刚石、结合剂、金属基体间的化学冶金结合。单层钎焊砂轮能克服电镀砂轮的缺点，使砂轮磨粒裸露高度可达70%～80%，增大了容屑空间，砂轮不易堵塞，磨粒利用更加充分。在与电镀砂轮相同的加工条件下，单层高温钎焊砂轮的磨削力、功率损耗、磨削温度更低，意味着可达到更高的工作速度。
    单层高温钎焊金刚石砂轮有镀膜和无镀膜两种。
    单层高温钎焊镀膜金刚石砂轮：
    由于金刚石的热稳定性差，800℃时就会发生石墨化转变，所以较高的钎焊温度势必会造成金刚石的热损伤而使金刚石强度下降；同时结合剂中的有害元素会使金刚石腐蚀和石墨化，因此可在金刚石表面先镀上一层活性金属及其合金后再进行钎焊。超硬磨料的镀膜技术主要有化学气相沉积、离子镀、热蒸镀、真空微蒸发镀等。在钎焊过程中，凭借镀层的中介作用，除了更易实现金刚石与结合剂间的强力冶金化学结合外，由于镀层对热空气中氧的阻隔作用而使金刚石表面的碳原子与氧的反应速度大大降低，同时镀层中的强碳化物形成元素与金刚石表面的碳原子反应生成碳化物，封闭了金刚石表面的悬键，增大了氧化反应的阻力，从而抑制了结合剂中的 Fe、Co、Ni等元素对金刚石的腐蚀和金刚石本身的石墨化过程，使钎焊后的磨料仍能保持原来的强度和晶型。
    单层高温钎焊无镀膜金刚石砂轮包括Cr银基钎料单层钎焊砂轮和Ni-Cr合金单层钎焊砂轮：
    Cr银基钎料单层钎焊砂轮利用高频感应钎焊方法，用添加有Cr的Ag-Cu合金作为钎料，在780℃的空气中钎焊，可实现金刚石与钢基体间的牢固连接。该工艺的优点是钎焊温度低，对金刚石的损伤小。缺点是银基钎料的熔点较低，耐磨削高温性能较差，在高效重负荷磨削中的应用受到限制。
    Ni-Cr合金单层钎焊砂轮，是用氧乙炔焊炬在钢基体上火焰喷涂上一层Ni-Cr合金层，这层活性金属可作为钎料直接钎焊金刚石磨粒。在火焰喷涂合金层的过程中，由于钢基体表面易氧化，专家学者将金刚石磨粒直接排布在Ni-Cr合金片或粉末上，用陶瓷块压住金刚石磨粒，然后在真空高频感应机上高温钎焊，可以确保合金层与金刚石及钢基体之间都能获得较高的结合强度。该工艺的优点是：Ni-Cr合金本身的强度高，钎焊后可获得比银基合金钎焊更高的结合强度；Ni-Cr 合金熔点高，耐磨削高温性能好。但它仍有一定的局限性，因钎焊温度高(1080℃)，易造成金刚石热损伤而降低金刚石的强度，采用真空条件或氩气保护进行钎焊可尽量减小金刚石的热损伤和氧化。
    砂轮工作面上磨料的合理有序排布一直是磨具行业致力追求的目标。目前，国内外对单层高温钎焊砂轮的研究虽已取得了较好的实验结果，但其制造工艺还有待于进一步完善，国内外许多学者正在积极进行研究，钎焊砂轮卓越的磨削性能已引起国内外磨削界工程技术人员的高度重视，今后逐步替代传统砂轮将是无法抗拒的必然趋势。

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