钎焊气氛对金刚石钎焊性能的影响

主要利用Cu-10Sn-5Ti钎料粉末,在空气、Ar气保护和真空气氛下分别对金刚石进行钎焊试验,通过扫描电子显微镜观测金刚石钎焊形貌、X射线衍射仪分析界面生成物成分、激光拉曼光谱仪检测金刚石石墨化程度、磨损试验分析金刚石破损形式等手段,考察研究不同钎焊气氛对金刚石钎焊性能的影响。试验结果表明,在空气中钎焊时,钎料粉末出现了一定的氧化,生成的氧化膜阻碍了界面反应的充分进行,对钎焊性能有一定的影响,金刚石也出现了较严重的热损伤,磨削过程中出现了少数部分颗粒脱落的情况;而在Ar气保护和真空钎焊时,钎料充分润湿和铺展,实现了对金刚石的高强度把持,金刚石石墨化程度很小,金刚石主要经历了完整、小块破碎、大块破损、磨平等正常磨损形式,金刚石利用率高。     

金刚石孔钻连续炉钎焊工艺研究

通过在连续炉钎焊炉中对金刚石进行钎焊试验,并用所制得的金刚石孔钻进行钻削试验,得到了批量生产金刚石孔钻的可行钎焊工艺。利用扫描电镜比较了金刚石磨粒分别在真空钎焊和网带炉钎焊后的不同形貌,建立了孔钻的有限元模型,并模拟计算出孔钻在钎焊炉中的热循环曲线。对比热电偶实测结果,验证了有限元模型的准确性,对比分析了真空钎焊工艺和连续网带炉钎焊工艺的异同及其对孔钻使用寿命的影响。     

钎焊套料钻钻削碳纤维增强复合材料层合板出口撕裂缺陷的成因分析

针对碳纤维增强复合材料钻孔时钻头寿命短、易产生加工缺陷等问题,将钎焊金刚石套料钻应用于碳纤维增强复合材料的钻削加工中。为更好地说明钎焊金刚石套料钻的加工性能,选取了复合材料钻削中常用的金刚石涂层麻花钻进行比较,并选择了实际加工中严重影响加工质量的出口撕裂缺陷进行成因分析。通过检测与分析出口处加工质量,得到以下结论：对于不同结构形式的钻头,仅依靠轴向力及扭矩并不能判断是否产生撕裂缺陷;在相同工艺参数下,钎焊金刚石套料钻的轴向力及扭矩均小于金刚石涂层麻花钻的轴向力及扭矩,使用钎焊金刚石套料钻更有利于减少撕裂缺陷,提高加工效率。     

钎焊金刚石刀具钻削新型复合板试验

为解决新型“三明治”复合层板“凯芙拉复合材料-特种陶瓷-铝合金”孔加工的难题，文中尝试在Z5125立式钻床上采用电镀金刚石套料钻和最新研制的钎焊金刚石套料钻钻削通孔。试验结果表明：电镀金刚石套料钻仅钻削1／2个孔，金刚石磨料就完全脱落；钎焊金刚石套料钻连续钻削10个孔，切削部位无明显变化，加工效率高且孔表面光滑平整，完全满足技术要求，为新型复合材料层板“凯芙拉复合材料-特种陶瓷-铝合金”孔加工寻到了一条方便、经济、有效的新途径。     

工程陶瓷材料孔加工技术的试验

立足于传统加工方法 ,考虑加工的经济性、实用性和易操作性 ,采用新研制的单层高温钎焊金刚石套料钻及专用钻套夹具对工程陶瓷材料进行了钻孔加工试验 ,试验结果表明 ,该工艺方法可高效、简便地加工出高质量的陶瓷孔 ,具有实用和推广价值。     

6063铝合金及其波导制件气保护钎焊工艺研究

采用气保护炉钎焊方法对6063铝合金及其波导进行了钎焊工艺研究。研究结果表明：采用noclock钎剂,在合理的工艺及气氛条件下,6063铝合金能获得满意的钎焊接头,并实现了6063铝合金复杂结构波导的气保护钎焊。     

方舱用工程陶瓷材料孔加工技术的试验研究

从加工的经济性、实用性和易操作性考虑,立足于传统加工方法,采用了最新研制的单层高温钎焊金刚石套料钻,设计了专用夹具,对工程陶瓷进行了钻孔加工试验。试验结果表明,这种工艺方法可以高效简便地加工出较高质量的陶瓷孔,具有实用和推广价值。     

钎焊金刚石薄壁钻钻磨氮化硅陶瓷的磨损研究

采用钎焊金刚石薄壁钻进行钻磨氮化硅陶瓷的试验,研究了金刚石粒度、壁厚、主轴转速和钻压对钻头寿命的影响。同时,研究了钎焊金刚石薄壁钻的磨损形态,包括金刚石磨粒磨损和粘结剂磨损。结果表明,钻头寿命随金刚石粒度和壁厚的增大而减小,随主轴转速和钻压的增大而先增大后减小;金刚石磨粒的磨损形态包括磨粒磨平、破碎及脱落,且以磨平为主,脱落较少;粘结剂磨损主要包括粘结剂断裂与流沙形态磨损。     

钎焊金刚石薄壁小孔钻研制

以Ni-Cr合金为钎料,分别用真空加热和高频感应加热两种方式进行了金刚石磨粒与0Cr18Ni9不锈钢基体的钎焊,制作了基体外径为3 mm的薄壁小孔钻头。进行了半钢化玻璃钻削试验,用扫描电子显微镜观察钻削试验前后钻头的微观形貌。结果表明:两种钎焊工艺皆实现了金刚石磨粒的高强度连接;加热源不同及金刚石磨料出露高度差异性是影响钻头磨损方式的主要因素;为确保钻头的寿命和高效,磨粒出露高度应控制在其自身高度的50%-60%之间。     

陶瓷加工专用套料钻的研制

简要介绍了工程陶瓷材料的性能;选择了加工方式和工具材料;分析了套料加工原理;讨论了金刚石套料钻的结构及制作工艺,给出了套料钻的主要性能参数。     

钎焊金刚石研究进展及其工具的应用

现有的钎焊金刚石方法无法避免金刚石石墨化以及高温热损伤,因此基于金刚石/钎焊合金界面润湿性、金刚石钎焊机理、钎焊金刚石方法,综合分析影响钎焊金刚石性能的主要因素,并概括总结国内外单层和多层钎焊金刚石工具的研究成果。详细论述钎料合金成分、钎焊温度、保温时间、钎焊气氛以及表面金属化等因素对钎焊金刚石的影响。各因素不但影响钎料合金/金刚石界面相互作用(包括界面润湿、界面化学反应、界面微观结构、金刚石热损伤等),而且会引起残余热应力的产生,进而影响焊接接头的质量。如钎料合金中的活性元素在界面处相互扩散并形成化合物是金刚石与基体以及钎料合金实现高强度连接的关键;适宜的钎焊温度以及恰当的保温时间不但会使界面结合力增强,降低界面残余应力,还能减少反应界面微观孔洞、疏松等缺陷的形成;采用真空或保护气氛环境,可以降低金刚石的氧化和石墨化程度。通过现阶段钎焊金刚石工具的发展现状,结合社会生产现实需要,对其发展方向和未来要克服的难题进行展望。     

钎焊金刚石工具性能影响因素研究

钎焊金刚石工具的性能直接影响被加工工件的加工质量及工具寿命。通过对钎焊金刚石不同钎料、钎焊气氛、钎焊金刚石界面结构与微观形貌的研究,得出不同钎料和钎焊气氛对钎焊金刚石工具的作用实质为产生了不同的钎焊金刚石界面结构与微观形貌。钎焊金刚石界面结构与微观形貌是影响金刚石工具性能直接原因。     

C/SiC复合材料钻削工具载荷及磨损研究

采用HAM PCD焊刃麻花钻、KENNA CVD涂层麻花钻、金刚石套料钻(普通钻削与超声辅助钻削两种方法)三种工具对C/Si C复合材料进行了钻削试验,并对工具磨损情况、钻削力及扭矩进行了对比分析。结果表明:累计钻削深度lT=160mm后,套料钻普通钻削、超声辅助钻削磨损程度较轻,而HAM PCD焊刃麻花钻,KENNA CVD涂层麻花钻磨损严重。不同工具钻削加工时钻削力及扭矩随着工艺条件的变化呈现不同的变化趋势;采用套料钻加工时,与普通钻削相比,超声辅助钻削可有效降低钻削力及扭矩,最大降低幅度分别达到23%、56%。整体而言,套料钻超声辅助钻削加工时钻削力及扭矩较小、工具磨损较轻,是一种适合于C/Si C复合材料制孔的工艺方法。     

钎焊金刚石薄壁钻加工工程陶瓷的试验研究

通过用钎焊金刚石薄壁钻加工Al2O3工程陶瓷的钻削试验,测量和分析了在不同加工参数下钻削轴向力和扭矩的变化,并与电镀钻头的加工性能进行了对比。结果表明,用钎焊金刚石薄壁钻加工工程陶瓷材料的设想可行,与电镀钻头相比,钎焊钻头钻削过程更稳定,加工质量更好,尤其在高转速、大进给加工条件下具有明显优势。     

机载电子设备铝合金箱体氮气保护钎焊工艺

本文介绍了采用氮气保护炉中钎焊方法对铝合金机箱进行整体钎焊的工艺特点和工艺过程 ,并对焊接温度控制、保护气氛控制、接头设计、装夹方式等关键工艺问题进行了详细分析与讨论。该工艺在焊接质量、可靠性、周期、成本等各方面都具有显著的优点     

高效散热微通道液冷冷板焊接技术及成形工艺研究

通过分析微通道冷板的结构特点及技术要求,对微通道冷板的焊接方法、焊接工艺进行了分析研究.采用气保护炉钎焊方法,通过巧妙地采用过渡材料与接头设计,既突破了6063铝合金气保护炉钎焊的钎焊性较差的技术难题,满足了钎焊缝密封性要求,又可有效地避免钎料流入微通道.通过焊接工装及接头设计,在合理的工艺及气氛条件下,实现了6063铝合金微通道冷板的整体焊接成形,解决了微通道冷板的焊接技术难题.     

LD31铝合金三维冷凝器钎焊技术研究

通过对LD31铝合金钎焊性的分析 ,着重研究了LD31铝合金三维冷凝器钎焊材料的选择。试验结果表明 ,LD31铝合金三维冷凝器采用气保护炉中钎焊 ,在适配的钎焊材料和合理的钎焊工艺下 ,可获得致密、良好的钎焊接头     

金刚石纤维砂轮的制备及磨削表面质量研究

提出和制备一种新型结构的金刚石纤维砂轮。利用粉末注射成形技术和真空钎焊技术制备出长径比大、金刚石把持力大的金刚石纤维,通过在砂轮胎体材料中添加造孔剂引入多孔隙结构以提高容屑空间,将金刚石纤维在砂轮胎体材料中进行有序排布,对砂轮胎体材料进行热压成形制备出新型金刚石纤维砂轮。新型金刚石纤维砂轮制备后,开展其与普通树脂结合剂金刚石砂轮在相同试验条件下的磨削表面质量研究。试验结果表明:金刚石纤维砂轮磨削表面质量优于普通树脂结合剂砂轮,加工表面完整性较好,宏观裂纹和表面损伤相对较少;当进给速度为40 mm/s,磨削深度为40μm时,金刚石纤维砂轮磨削表面粗糙度为0.52μm,比普通树脂结合剂砂轮的磨削表面粗糙度降低了20%;相同试验条件下,新型金刚石纤维砂轮的磨削表面残余应力下降了8%~12%,金刚石在磨削过程中主要经历了完整、小块破碎、大块破碎、磨耗等正常磨损形式,其具有较长的使用寿命。     

真空钎焊金刚石绳锯的切割试验与耐磨性研究

为改善钎焊绳锯切割时因金刚石磨损过快而失效的问题,选取两种高品级金刚石(ZND2280与HSD80+)进行1100℃真空热处理与摩擦磨损测试。通过磨损时间及形貌的对比发现,HSD80+金刚石相比ZND2280金刚石在磨耗磨损阶段可以维持更长时间。在此基础上制备了两种金刚石的Ni基钎焊绳锯,并进行钢筋混凝土的现场切割试验,结果显示:使用HSD80+金刚石的绳锯切割性能更好,工作效率可达6.4m2/h,相比ZND2280绳锯效率(2.8m~2/h)明显提升,与摩擦磨损试验反映的磨料耐磨性规律相符。     

Ni-Cr合金真空钎焊金刚石工具基体热损伤分析

为研究高温钎焊金刚石工具时基体所受的热损伤对同种材料不同热处理状态下的工具基体进行分析与检测。基体材料选择45钢制作试样,对原始试样、真空炉中干烧至钎焊温度的试样以及与金刚石钎焊后试样的显微结构和显微硬度进行检测与对比分析;对原始试件和真空干烧过的试件进行拉伸性能试验,并用扫描电镜(SEM)对断口形貌进行观察。结果表明:45钢基体经高温真空干烧和钎焊后,晶粒粗大,致使强度、硬度、塑性等力学性能大幅下降,基体材料出现严重的热损伤。研究成果可为钎焊金刚石工具基体材料的选择和钎焊工艺的制定提供试验和理论依据。