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该工艺的优点是钎焊温度低,对金刚石的损伤小。缺点是银基钎料的熔点较低,耐磨削高温性能较差,在重负荷磨削中的应用受到限制。
Ni-Cr合金单层钎焊砂轮国外金刚石的钎焊工艺是:首先用氧焊炬在钢基体上火焰喷涂上一层Ni-Cr合金层,这层活性金属可作为钎料直接钎焊金刚石磨粒,然后在1080℃的气中感应钎焊30s。
在火焰喷涂合金层的过程中,由于钢基体表面易氧化,钎焊后结合剂层厚度的一致性和磨料排布的均匀性尚难于有效控制。
利用扫描电镜X射线能谱及X射线衍射结构分析发现,在钎焊过程中,Ni-Cr合金中的Cr元素分离出来在金刚石表面形成富Cr层,并与金刚石表面的-元素反应生成Cr3C2和Cr7C3,合金层在与金刚石良好浸润的同时与钢基体反应生成(FexCry)C的碳化物,因此这种钎焊工艺可以确保合金层与金刚石及钢基体之间都能获得较高的结合强度。
金刚石锯片在切割石材的过程中,会受到离心力、锯切力、锯切热等交变载荷的作用。由于力效应和温度效应而引起金刚石锯片的磨捐损。
力效应:在锯切过程中,金刚石锯片要受到轴向力和切向力的作用。由于在圆周方向和径向存在力的作用,使得金刚石锯片在轴向呈波浪状,在径向呈碟状。这两种变形都会造成岩石切面不平直、石材浪费多、锯切时噪音大、振动加剧,造成金刚石结块早期破损、金刚石锯片寿命降低。
温度效应:传统理论认为:温度对金刚石锯片过程的影响主要表现在两个方面:一是导致结块中的金刚石石墨化;二是造成金刚石与胎体的热奕力而导致金刚石颗粒过早脱落。新研究表明:切割过程中产生的热量主要传入结块。弧区温度不高,一般在40~120℃之间。而磨粒磨削点温度却较高,高速钢锯片厂家,一般在250~700℃之间。而冷却液只降低弧区的平均温度,对磨粒温度却影响较小。这样的温度不致使石墨炭化,却会使磨粒与工件之间摩擦性能发生变化,并使金刚石与添加剂之间发生热应力,而导致金刚石失效机理发生根本性弯化。研究表明,温度效应是使金刚石锯片破损的影响因素。
超薄切割片的两种固化树脂法:
切割片是用磨料和结合剂树脂等制成的用于切割普通钢材、不锈钢金属和非金属材质的薄片,超薄切割片是按照切割片的厚薄分出来的类别。超薄切割片一般的固化树脂方式有两种:热固化树脂和光固化树脂。
1、热固化树脂法
一般采用热固性酚醛树脂作为结合剂,将金刚石磨粒与树脂混合,然后用热压法烧结,热固化后再进行研磨加工,这种工序需要好几个小时,因此生产成本比较高。
2、光固化树脂
是光交联性聚合物,引发剂以及添加剂组成。它和热固化树脂本质的区别在于其固化的过程是靠吸收相应波长的光辐射而引起的化学反应,使光固化树脂从液体转变为固体。它从液体转变为固体是分子量增加的结果,而不是溶剂挥发所造成的,故具有快速固化、没有污染、节省能源的优点,但制约因素是其原材料价格较高。
在运用光固化树脂法制造超薄切割片方面,我国利用光固化树脂作为结合剂研制成功厚度为0.15mm的超薄型金刚石切割砂轮,并成功地完成了对单晶硅片的切割试验。
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