脉冲激光逐层钎焊金刚石-镍铬合金工艺研究

基于脉冲激光加工时的低能量输入和较小的热影响优势，将其应用到金刚石磨粒的钎焊过程中，以实现多层金刚石磨粒的逐层钎焊成形。通过单道及单层脉冲激光钎焊试验，研究了工艺参数对钎焊成形及对金刚石损伤的影响规律，并优选出较好的工艺参数进行了多层钎焊试验。研究结果表明：在脉冲激光钎焊成形过程中，工艺参数的变化主要通过改变峰值功率密度和线能量密度来影响钎焊成形和金刚石损伤形态。输入的能量密度不足时，钎焊道及钎焊层易出现熔融球、金刚石聚集、熔合不充分、不连续及不平整等现象；输入的能量密度过大时，易出现金刚石损伤、粉末材料及金刚石流失逃逸等现象。当线能量密度为14～25 J/mm²、峰值功率密度在5×10⁵～1.5×10⁶ W/cm²时，可得到平整性良好和金刚石磨粒形态良好的钎焊形貌，且在此参数范围内优选的参数条件下实现了多层结构的逐层钎焊成形，得到了较好的表面成形形态及较低的金刚石损伤形态。多层钎焊试块弯曲试验结果表明，钎焊层与基体之间具有较好的结合强度，未出现钎焊层剥离现象。