用高新技术装备金刚石制品业──记江苏省丹阳华昌钻石工具制造有限公司引进德国飞羽公司激光锯片生产线竣工投产

1引言近年来欧美各国高速公路,机场跑道,建筑工程以及旧建筑工程的维修与改造工程量不断增加,迫切需要安全有效可靠的干切金刚石锯片以满足用户与工程的需要。同时对锯片的安全性,可靠性以及防止刀头脱落的安全性要求越来越高。目前的烧结锯片、高频焊接锯片已不能适应这种要求。而激光焊接锯片具有焊接馆深大、焊缝深宽比大、不用焊接填料等特点,故刀头与基体的结合强度高,焊接牢固。激光光斑直径小,比能小,热影响区小,焊接区不易变形。当干切或冷却不够时其高温强度高,锯片不易产生应力与变形。由于焊接速度快,热、作用区小,…     

用高新技术装备金刚石制品业

近年来欧美各国高速公路,机场跑道,建筑工程以及旧建筑工程的维修与改造工程量不断增加,迫切需要安全有效可靠的干切金刚石锯片以满足用户与工程的需要。同时对锯片的安全性,可靠性以及防止刀头脱落的安全性要求越来越高。目前的烧结锯片、高频焊接锯片已不能适应这种要求。而激光焊接锯片具有焊接熔深大、焊缝深宽比大、不用焊接填料等特点,故刀头与基体的结合强度高,焊接牢固。激光光斑直径小,比能小,热影响区小,焊接区不易变形。当干切或冷却不够时其高温强度高,锯片不易产生应力与变形。由于焊接速度快,热作用区小,冷却速度快,易于实现自动化与高效生产。     

水气联合雾化制备超细铁粉及其在激光焊锯片上的应用

用水气联合雾化工艺制备超细铁粉，对比超细铁粉、还原铁粉和羰基铁粉的物性和微观形貌，并在一定的热压工艺下制备3种铁粉的烧结块，考察其断口形貌和力学性能；同时，在一定焊接条件下将3种铁粉应用于激光焊锯片的过渡层，考察其焊接性能。结果表明：水气联合雾化工艺制备的超细铁粉颗粒较细、氧含量低、纯度和球形度高、烧结活性好；且烧结块断口存在明显韧窝组织，其韧性较高，在较低的烧结温度下便可达到较大的致密度、硬度及抗弯强度。将超细铁粉应用到激光焊锯片过渡层中，锯片焊接强度远高于欧盟EN13236标准规定的600 MPa。在烧结压力为35 MPa、烧结温度为810℃、保温时间为3 min时制作刀头，再用此刀头制作锯片，锯片达到的最大焊接强度为1 900 MPa。     

高铁基金刚石工具胎体烧结工艺及切割性能

通过调整高铁基胎体的成分，并测试分析烧结节块的力学性能和断口组织，研究并优化其成分设计和烧结工艺。结果表明:设计成分为Fe质量分数75%、扩散CuSn10质量分数15%、Cu+Ni质量分数10%的高铁基胎体综合性能较好，其烧结温度范围为910～940 ℃，硬度HRB 90以上，抗弯强度1 200 MPa以上，断口组织呈较明显的韧窝状。胎体在此条件下合金化程度较好，且较宽的工艺范围也适合工业化生产。用该高铁基胎体制备一种低成本激光焊接通用金刚石锯片LW350，并同市售相同规格的代表性同类锯片进行水泥混凝土切割对比试验，结果表明:采用该胎体制备的激光焊接通用锯片可显著降低成本；锯片的锋利度降低约15%，寿命提高约20%。      

几种提高微晶石锯片综合应用性能的方法

近年来，微晶石作为新型的装饰材料在我国获得了广泛的应用。针对微晶石的难加工与锯切，从在金刚石刀头胎体中添加钨粉、采用制粒工艺以及设计多层结构刀头三方面探讨提高微晶石锯片的综合应用性能。结果表明：钨粉的添加能改善金刚石刀头的性能并提高锯片的寿命；制粒技术的应用可改善金刚石在胎体中的均匀分布和提高对金刚石的把持力；多层结构刀头有效提高了锯片的锋利度和切削质量。     

分层式金刚石据片刀头的结构优化设计

分析电阻热压烧结分层式金刚石锯片刀头的工作机理和烧结过程,指出原有分层结构的设计存在不足之处,提出采用弱包镶层代替原纯胎体工作层,孕镶层中的金刚石颗粒采用化学镀膜处理从而使其避免在烧结和焊接过程中对金刚石的热损伤,大大提高了锯片的工作效率和使用寿命。     

分层式金刚石锯片刀头的结构优化设计

分析电阻热压烧结分层式金刚石锯片刀头的工作机理和烧结过程 ,指出原有分层结构的设计存在不足之处 ,提出采用弱包镶层代替原纯胎体工作层 ,孕镶层中的金刚石颗粒采用化学镀膜处理从而使其避免在烧结和焊接过程中对金刚石的热损伤 ,大大提高了锯片的工作效率和使用寿命     

金刚石锯片刀头的制备及显微组织和性能分析

选择不同金刚石、粘结相和烧结工艺制备了金刚石锯片刀头，研究分析了锯片刀头的显微组织、性能及寿命。实验结果表明，金刚石锯片刀头用Cu、WC、Co作为粘结相可改善对固溶相的润湿性，同时添加少量Fe、Ni、Zn作粘结添加相进一步改善性能；经过在800℃保温120s的烧结后，刀头合金显微组织为在WC作为骨架的基体上分布着约50／60目金刚石硬质相，这种柔韧性的基体与适当的分散硬质相结合起来，提高了锯片刀头的硬度、切割性能、抗磨损能力及韧性，达到了预期效果。     

磨料有序排布金刚石锯片的加工性能试验研究

设计并制作了3组新型磨料有序排布烧结金刚石锯片和1组无序锯片,进行了635#花岗岩对比切割试验。对有序排布锯片的胎体磨损进行了分析,研究了金刚石浓度、锯片外径等因素对有序排布锯片锋利度与寿命的影响。研究发现:有序排布锯片边料层与中料层之间有个最佳金刚石浓度差,使得有序排布锯片具有最优的锋利度与寿命;有序锯片锋利度好于无序锯片,有序锯片切割性能较无序锯片稳定,有序排布锯片还可以减少金刚石浓度、节约金刚石用量、降低10%以上的金刚石材料成本。     

影响无压烧结小直径金刚石锯片性能的主要因素分析

以锋利度及寿命为指标,通过单因素试验,考察了烧结温度、保温时间、金刚石浓度、粒度对ф112 mm锯片性能的影响。结果表明:影响锯片性能的因素从大到小依次为:烧结温度、金刚石粒度、金刚石浓度、保温时间;当烧结温度为930℃,金刚石粒度为35/40,金刚石浓度为12%,保温时间为60 min时,ф112 mm锯片的性能最优。      

一种低成本高性能钢筋混凝土金刚石绳锯的研制

研究了新型超细预合金粉末和橡胶硫化工艺对钢筋混凝土金刚石绳锯的成本和性能的影响。通过新型超细预合金粉末的应用,橡胶硫化工艺的优化,研发并制作出一种低成本高性能的钢筋混凝土金刚石绳锯。用该绳锯对高钢筋含量（钢筋截面积/梁截面积>0.09）的混凝土梁进行切割测试,并对结果进行分析。结果表明,该金刚石绳锯锋利度好,寿命长,切割速度可达2.0~2.8 m2/h,使用寿命可达2.7~3.3 m2/m,处于行业内领先水平。      

Comparison of wear performance of diamond tools in frame sawing with different trajectories

In this study, experiments were performed to explore the wear performance of diamond tools with different sawing trajectories in stone processing. The wear morphologies of the diamond segments were analyzed by an optical microscope and scanning electron microscopy. The wear behavior of the diamond segment was investigated comprehensively from the aspects of the wear morphology of matrix and diamond, the remaining height of segments and the height of protrusion of diamond particles. The results indicated that matrix tails are developed behind diamond particles in impacted frame saws guided by the specific eccentric hinge mechanisms. The sawblades can be lifted and cut stone at the maximum horizontal velocity, create many new cutting edges, so that the diamond particles with cutting ability in impacted frame saws are higher than that of the horizontal frame saw. In addition, the hinge mechanisms of impacted frame saws placed in the same direction are conducive to the uniformity of segment wear compared with the hinge mechanisms placed symmetrically. Impact wear is the main wear mechanism of the diamond particles in impacted frame saws, while impact load also accelerates the fracture of diamond particles. Accordingly, the difference of protrusion height between three kinds of frame saws is not particularly large.     

金刚石晶体的磁性与锯片切割速度的相关性试验

使用振动样品磁强计(VSM)对两种金刚石的磁性进行测量,测量数据显示两者的磁化强度相差8倍之多.用该样品制作锯片进行切割试验,结果表明:用磁化强度大的金刚石制作的锯片的切割速度比磁化强度小的慢了17.1%.金刚石内部磁性大,是金刚石内部杂质多,导致了金刚石晶格结构的畸变,影响了金刚石的冲击强度,从而使用金刚石制作的锯片的切割速度变慢.     

空心球造孔制备的多孔金属结合剂金刚石砂轮的磨削性能研究

本实验采用青铜结合剂为胎体,通过添加氧化铝空心球并采用热压烧结法,制备出多孔金属结合剂金刚石砂轮,并采用所制备的砂轮对工程陶瓷和铸铁材料进行磨削加工试验.实验结果表明:随着孔隙率的增加,含空心球的多孔金属结合剂金刚石砂轮的磨削阻力减小,砂轮的锋利性、磨削比和被加工工件的表面质量均得到提高;当孔隙率超过30%时,随着孔隙...     

原生表面粗糙化的金刚石单晶制备及表征

通过添加新型催化剂、优化触媒配方、调整还原工艺以及优化合成温度和压力，开发表面粗糙化的金刚石单晶，实现对其颜色及表面形貌的调控。扫描电子显微镜和原子力显微镜表征金刚石晶体表面具有规则的波纹状纹路；拉曼光谱证明金刚石晶体表面碳原子的杂化类型为sp3；冲击韧性和热冲击韧性结果显示原生表面粗糙化的金刚石的热稳定性优于常规金刚石的；此外，原生表面粗糙化的金刚石磁化率低，晶体内部杂质少。锯切试验结果表明:使用该类金刚石制成的小径锯片具有良好的锋利度和耐磨性。      

金刚石有序排列锯片切割性能的优化设计

通过自主研发的金刚石有序排列技术,制作出金刚石三维有序排列锯片,并通过锯切对比实验,检验产品的切割性能。结果表明:金刚石三维有序排列锯片既可以提高锯片锋利度又可以提高锯片寿命;通过金刚石表面处理还可以进一步提高金刚石三维有序排列锯片的切割性能,其锋利度较传统锯片锋利度提高了27.7%,寿命提高了66.6%。      

高效加工硬质合金沉孔用新型金刚石工具与工艺研究

介绍了一种加工硬质合金沉孔用新型金刚石工具与加工工艺。采用电镀和烧结金刚石磨头在数控铣床上,以螺旋进刀的加工方式,在不同进刀量和进给速度条件下,研究加工效率和磨头寿命的关系;研究不同尺寸、槽型的电镀和烧结金刚石磨头对不同材质的硬质合金沉孔的加工效率和沉孔精度等的影响;并采用扫描电镜（SEM）和光学显微镜分析金刚石磨头的显微组织。结果表明:与电镀金刚石磨头相比,烧结金刚石磨头具有更好的使用寿命和加工效率,将传统硬质合金沉孔（φ13 mm×5 mm）每孔的加工时间由2 h缩短为10~15 min,且每只磨头的打孔寿命约为33~42个。该研究有望进一步增大硬质合金等硬脆带孔材料的应用范围。