超硬磨料砂轮的演变与发展──介绍国外新型的单层高温钎焊超硬磨料砂轮

介绍了国外八十年代中后期开始在传统单层电镀超硬磨料砂轮基础上演变发展起来的新一代单层高温钎焊超硬磨料砂轮,包括它的制造技、工艺优势以及可以预期的极其广泛的应用前景。鉴于它所具有的为传统电镀砂轮无法比拟的性能优势,文章强调,国内应大力引进开发此种单层钎焊超硬磨料砂轮,并在文末提出了作者的一些研究构想和建议。     

高效磨削用超硬磨料砂轮钎焊技术研究现状与发展

超硬磨料钎焊砂轮是实现高效磨削的重要工具。与传统的砂轮相比,钎焊砂轮不仅提升了自身的结合强度,还具有容屑空间大、不易堵塞、磨料利用充分等显著优势。为提高高效磨削用超硬磨料钎焊砂轮的整体性能,综述国内外研究者在超硬磨料钎焊砂轮活性钎料的研制、砂轮地貌及其优化、钎焊工艺方法研究、新型钎焊砂轮的结构设计和钎焊砂轮的精度问题等方面的研究工作。超硬磨料钎焊砂轮精度和成本问题是制约超硬磨料钎焊砂轮在高效磨削中应用发展的瓶颈。研究并解决超硬磨料钎焊砂轮的精度和制造成本的问题,对于促进高效磨削技术的发展具有重要意义。     

银基钎料钎焊单层金刚石砂轮的试验

概述了单层高温钎焊超硬磨料砂轮的工艺优势,这种新型超硬磨料砂轮 以其卓越的磨削性能在今后逐步替代传统电镀砂轮应是一种无法抗拒的必然趋势,鉴于它极其广阔的应用前景,国内在推广应用超硬磨料砂轮时也必将大力开发此种单层钎焊砂轮。本文利用高频感应钎焊的方法中,用Ag-Cu合金和Cr粉共同作中间层材料,在一定的钎焊温度和时间下,实现了金钢石和钢基体间的牢固连接,经X射线能谱及X射线衍射分析发现Cr与金钢石之间形成Cr3C2。这是实现合金层与金钢石有较高结合强度的主要因素,最后通过磨削试验证实了金钢石确实有较高的把持强度。     

银基钎料钎焊单层金刚石砂轮的研究

概述了单层高温钎焊超硬磨料砂轮的优点。这种新型超硬磨料砂轮以其卓越的磨削性能在今后将逐步替代传统电镀砂轮。鉴于它极其广阔的应用前景,国内也必将大力开发此种单层钎焊超硬磨料砂轮。本文利用高频感应钎焊的方法,用Ag-Cu合金和Cr粉共同作中间层材料,在一定的钎焊温度和时间下,实现了金刚石与钢基体间的牢固结合。经扫描电镜分析发现Cr与金刚石之间形成CrC,与钢基体之间形成（FexCry)C,这是实现合金层与金刚石及钢基体之间都有较高结合强度的主要因素。最后通过磨削实验证实了金刚石确实有较高的把持强度。     

超硬磨料磨具修整技术研究

超硬磨料砂轮以其优越的磨削性能极大地推进了磨削技术的发展,在加工难加工材料、高效磨削和精密磨削等方面取得了显著成果。但由于超硬磨料磨削技术尚处于发展初期,还存在许多未解决的难题,其中超硬砂轮修整困难就是问题之一,该问题严重制约了超硬磨料砂轮的推广应用。本文针对超硬磨料砂轮的修整问题,归纳论述了各种超硬磨料砂轮修整的原理、特点,并对超硬磨料砂轮修整的发展方向做了展望。      

超硬磨料砂轮的激光修整新技术

超硬磨料砂轮是未来砂轮发展的趋势,同时也带来了超硬磨料砂轮的修整难题。激光修整砂轮是激光技术在工业应用领域的一次重要尝试,它具有工效高、无损耗、易实现自动化等优点,因而是一种极有前景的超硬磨料砂轮的修整方法。本文对激光修整新技术的基本原理、研究现状作了回顾,并对其应用前景作了一些探讨。     

钎焊单层金刚石砂轮的现存问题及其对策

概述了用活性钎料将金刚石磨料钎焊到钢基体表面制作单层金刚石砂轮 ,比传统的单层电镀金刚石砂轮具有明显的工艺优势。分析指出了钎焊工艺的现存问题 ,即如何实现金刚石磨料与合金钎料层高的结合强度、钎料层厚度的均匀性和金刚石磨料的有序排布。给出了可行的解决方案 ,即利用Ag -Cu -Cr或Ni-Cr等活性钎料与金刚石界面化学反应生成的Cr7C3 和Cr2 3 C7实现钎料层与金刚石间的高强度结合 ;通过砂轮地貌优化 ,优化出磨粒排布方式 ,然后按优化的结果排布磨料。研制出了具有磨料出露高度高、有序排布、钎料层厚度一致性、高结合强度、高锋利度的单层钎焊金刚石砂轮。     

钎焊超硬磨料工具的研究进展

由金刚石和立方氮化硼（CBN）制作的超硬磨料工具被广泛应用于各类金属材料的磨削加工,石材、陶瓷、光学玻璃等硬脆材料的加工,以及公路养护、地质采矿、油气钻探等众多工程领域,市场需求量很大。目前生产中使用的超硬磨料工具一般是利用多层烧结或单层电镀工艺来制作,     

钎焊单层金刚石砂轮的现在问题及其对策

概述了用活性钎料将金刚石摩料钎焊到钢基体表现制作单层金刚石砂轮,比传统的单层电镀金刚石砂轮具有明显的工艺优势。分析指出了钎焊工艺的现在问题,即如何实现金刚石磨料与合金钎料层的结合强度、钎料层厚度的均匀性和金刚石磨料的有序排布。给出了可行的解决方案,即利用Ag-Cu-Cr或Ni-Cr等活性钎料与金刚石界面化学反应生成的Cr7C3和Cr23C7,实现钎料层与金刚石间的高强度结合;通过沙轮地貌优化,优化出摩料排布方式,然后按优化的结果排布磨料。研制出了具有磨料出露高度高、有序排布、钎料层厚度一致性、高结合强度、高锋利度单层钎焊金刚石砂轮。     

AgCuTi合金钎焊单层立方氮化硼砂轮

为研制我国新一代单层钎焊CBN(立方氮化硼 )磨料砂轮 ,尝试Ni-Cr和Ag -Cu-Ti两种活性钎料 ,在真空炉中钎焊。试验结果表明 ,Ni-Cr合金钎料对CBN磨料不浸润 ,钎焊后CBN磨料全部脱落 ;而Ag -Cu -Ti合金钎料对CBN则表现出良好的浸润性并将CBN牢牢钎焊住。借助扫描电镜、X射线能谱和X射线衍射对界面微区组织的分析研究表明 ,钎焊过程中Ag -Cu -Ti合金钎料中的Ti向CBN磨料界面富集 ,并与CBN磨料表面的N和B元素反应生成TiN和TiB ,这是实现Ag -Cu -Ti合金钎料与CBN磨料高结合强度的关键因素。断口形貌的分析研究表明 ,CBN与Ag -Cu -Ti合金钎料间的断口发生在Ag -Cu -Ti合金钎料层 ,说明CBN磨料与Ag -Cu -Ti合金钎料的结合强度已超过了Ag-Cu -Ti合金钎料本身强度。最后将研制出的单层钎焊CBN磨料砂轮与传统电镀CBN砂轮进行了重负荷磨削对比试验 ,钎焊砂轮表现出明显的优势     

成形砂轮超高频感应加热温度分布均匀性分析

针对单层钎焊超硬磨料成形砂轮感应加热时存在的温度分布不均匀问题,文中提出将砂轮成形面简化为相应特征成形面进行研究,借助FLUX有限元仿真软件,重点分析了线圈与导磁体的结构尺寸对凹、凸两类特征面感应加热时温度分布的影响规律,进而以燕尾槽形单层超硬磨料成形砂轮为对象,优化了钎焊用感应器结构.采用优化的感应器结构对燕尾槽型成形砂轮进行感应加热试验,利用红外热像仪测量成形面的温度分布.结果表明,该方法得到的感应器结构能够有效提高成形面超高频感应加热温度分布的均匀性,成形面各处温差在50℃以内.     

超硬磨料砂轮的修整

超硬磨产[金刚石和立方氮化硼(简称CBN)]砂轮的使用已遍及全世界,它们的用量以每年大约10%的速率增长着,而CBN砂轮的用量在十年中竟增长了六倍.现在这类高效率砂轮已被应用于一切可能使用的领域,节省了大量磨削时间和加工成本.但是超硬磨料砂轮的修整比较困难,较之普通磨料砂轮有其特殊的地方,如不能对它们进行适当的修整,     

混合超硬磨料砂轮

发明的详细说明 发明所属技术领域本发明是关于混合超硬磨料砂轮的制造方法，更详细地说是关于使用于难磨材料、易产生弯曲、烧伤、变形、裂纹、破口等被磨材料的研磨和磨削的超硬磨料砂轮。     

超硬磨料砂轮超声振动修整新进展

硬脆材料精密高效的磨削水平取决于超硬砂轮的修整,随着硬脆材料的广泛使用,超硬磨料砂轮的修整技术也有了新的发展。本文简要叙述了目前一些修整方法的局限性并重点论述了超声波振动修整方法的修整机理以及不同的修整方式,并且对各种修整方式的特点和效果进行了分析。超声振动修整技术是一种高效的修整方法,修整后的砂轮获得了理想的砂轮形貌。其中,单激励椭圆超声振动修整技术是一种有效而低成本的新型修整方法,可以实现金刚石砂轮的高效修整。     

用立式自由整形器整形超硬磨料砂轮

作为不受超硬磨料砂轮种类影响的低造价整形装置，我们开发出立式自由整形器。这种装置靠超硬磨料砂轮的旋转驱动整形砂轮，因此不需配置电动机，十分经济，而且装置本身可实现小型化。     

旋转金刚石修整工具修整超硬磨料砂轮的研究

本文对比研究了金刚石修整笔和旋转金刚石修整工具,在修整超硬磨料砂轮时修整力、工具磨损、修整效率等参数的变化规律,结果表明:超硬磨料砂轮的修整中,旋转金刚石修整工具修整力、修磨效率和磨损等几乎不随修整次数增加发生变化,其原因是修整工作是由整个圆周上金刚石分担,旋转型金刚石修整工具在修整过程中,具有挤压砂轮的作用,使被修整的金刚石砂轮表面具有较好锋利度.结果表明:在优化的修整工艺条件下,旋转金刚石工具可以实现对超硬磨料砂轮的精密修整.     

Ni-Cr合金真空单层钎焊金刚石砂轮

单层高温钎焊超硬磨料砂轮具有传统电镀砂轮无法比拟的优异磨削性能 ,国内应及早研制开发应用此种砂轮。本文利用真空炉中钎焊的方法 ,用Ni Cr合金钎料 ,适当控制钎焊温度、保温时间和冷却速度 ,实现了金刚石与钢基体间的高强度连接。扫描电镜X射线能谱 ,结合金相及试样逐层的X射线结构分析 ,剖析了Ni Cr合金与金刚石和钢基体钎焊界面的微区组织结构 ;揭示了Ni Cr合金对金刚石和钢基体表面的浸润和钎焊机理。即在钎焊过程中会在金刚石界面形成富Cr层并与金刚石表面的C元素反应生成Cr7C3,在钢基体结合界面上Ni Cr合金和钢基体中的元素相互扩散形成冶金结合 ,这是实现合金层与金刚石和钢基体都有高结合强度的主要因素。最后重负荷磨削试验表明金刚石为正常磨损 ,没有整颗金刚石脱落 ,说明金刚石确有高的把持强度     

Ni—Cr合金真空单层纤焊金刚石砂轮

单层高温钎焊超硬磨料砂轮具有传统电镀砂轮无法比拟的优异磨削性能,国内应及早研制开发应用此种砂轮。本文利用真空炉中钎焊的方法,用Ni-Cr合金钎料,适当控制钎焊温度、保温时间和冷却速度,实现了金刚石与钢基体间的高强度连接。扫描电镜X射线能谱,结合金相试样逐层的X射线结构分析,剖析了Ni-Cr合金与金刚石和钢基体钎焊界面的微区组织结构;揭示了Ni-Cr合金对金刚石和钢基体表面的浸润和钎焊机理。即在钎焊过程中会在金刚石界面形成富Cr层并与金刚石表面的C元素反应生成Cr7C3。在钢基体结合界面上Ni-Cr合金和钢基体中的元素相互扩散形成冶金结合,这是实现合金层与金刚石和钢基体都有高结合强度的主要因素。最后重负荷磨削试验表明金刚石为正常磨损,没有整颗金刚石脱落,说明金刚石确有高的把持强度。     

刚玉涂覆的超硬磨料

本文介绍了一种新型的刚玉涂覆的超硬磨料。其特征是：刚玉颗粒凸凹不平,呈“刺状”,与金刚石、立方氮化硼（ＣＢＮ）牢固结合,在树脂基砂轮中能够提高超硬磨料与基体的把持力,防止磨粒的早期脱落。实验结果表明,采用刚玉涂覆的超硬磨料制造磨具,可提高磨具的磨削效率,并延长磨具的使用寿命。     

超硬磨料感应钎焊技术的研究现状

主要介绍了超硬磨料感应钎焊工艺,阐述了感应钎焊加热电源频率的优化选择、频率跟踪技术的发展及钎焊温度的研究现状。