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钎焊金刚石技术是指将能够与金刚石磨粒发生化学反应并与钢基体产生治金结合的填料进行钎焊连接的技术。钎焊金刚石的工艺类型多种多样,根据不同的加热方式可以分为激光钎焊、感应钎焊以及高温钎焊等。金刚石工具的钎焊机理钎焊金刚石工具的原理是利用与C元素亲和力高的元素(如Ti、C、Zr等),钎焊时发生化学反应生成碳化物,进而实现金刚石、钎料、基体三者之间的治金结合。对金刚石工具的钎焊来讲,钎料的选择直接决定着钎焊金刚石工具的使用效果。常用金属钎料在金刚石表面都难以润湿铺展,高温下金属i在金刚石表面的润湿角较小:Cu在高温下不润湿金刚石表面,但在Cu中添加Ti元素后,Cu基合金在金刚石表面的润湿性大幅提高。目前金刚石工具钎焊所用钎料基本可分为:以Ni基为主的高熔点合金钎料(Ni-Cr等)和以Ag基、Cu基为主的低熔点合金钎料(Cu-Sn-Ti、Ag-Cu-Ti和Ag-Cu-Cr等)银基轩料银基钎料相对于镍基钎料和铜基钎料,具有较低的熔化温度,润湿和铺展性能好。银-铜-钛合金液相线温度低,更有利于金刚石工具的生产在金属银中添加少量的钛颗粒,可以增强钎焊的效果,其中活性元素钛,能与金刚石中的碳反应生成碳化钛(TiC)但由于Ag金属价格较高,Ti元素对真空度要求较高,钎焊成本高;同时该钎料对金刚石的把持力较小,工作时易脱落,故其在金刚石工具钎焊中的应用并不十分广泛银基钎料常用于耐磨性低的特殊情况。文铜基钎料铜是用作电缆的一种金属,具有良好的耐腐蚀性。金属铜己被广泛用于电力和化工行业,但铜的高成本,在一定程度上限制了其规模铜基钎料主要分为铜锡钛和铜锡锆钛。根据Cu-C的金属合金相图,元素C在Cu中的溶解度几乎为零。因此一般将金属铜和其他金属进行混合,来制作混合钎料,提高钎焊接头强度。铜由于融化温度相对较高,所需钎焊温度高,会造成金刚石石墨化般通过添加金属锡来降低反应温度,节约反应成本。在工作环境较好、耐磨性要求不高的领域,可选择铜基或银基钎料,以降低金刚石的石墨化程度。镍基钎料钎焊层硬度高、耐蚀性好、耐磨性好、高温性能好,己被广泛用于航空航天领域。镍基钎料自诞生以来已有大量的基础和应用研究,其商业化发展也备受重视,其中Ni-Cr合金是钎焊金刚石工具常用的钎料。采用镍基钎料钎焊金刚石工具,二者优势互补,工具可用于高强度切割、磨削与钻进等场合。复合钎料由于材料加工难度的提高,原始的银基、铜基、镍基等钎料制作的金刚石工具无法满足加工的更高要求,如在原有钎料情况下增强工具的强度,保持工具的强度条件下降低工具的内应力等不少学者提出复合钎料的观点,通过向钎料中添加硬质或软质颗粒进一步改善钎焊工具的性能:向Ag-Cu-Ti钎料中添加纳米和微米A1203陶瓷颗粒,增强了钎焊接头的强度,有助于提高工具的耐磨性:向Ag-Cu-Ti复合钎料中添加μ-TiC颗粒来改善钎料和金刚石的磨损性,并阻止金刚石砂轮在钎焊过程中裂纹的产生:添加不同含量的Hf来增强Ni-Cr-Si-Cu-Sn无硼钎料,达到降低钎料熔点,细化晶粒的目的。方方方订万万万



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