Rozwiązania dla lutowych narzędzi diamentowych

Podsumowanie i analiza statusu badawczego lutowych narzędzi diamentowych z jedną warstwą:

1. Badania stopów lutowych

◎ Stopy na bazie niklu

-Powszechnie stosowane, takie jak stopy NI-CR (zawierające CR, SI, B i inne elementy) poprzez indukcję wysokiej częstotliwości lub lutowanie próżniowe (stopień 1050 stopni -1100, zachowanie ciepła przez kilka sekund do kilku minut), interfejs generuje węgliki, takie jak Cr₃c₂ i Cr₇c₃, co znacząco poprawia siłę wiązania.

- Szwajcaria wykorzystuje opryskiwanie płomieni w połączeniu z lutowaniem z osłoniętym argonem, a Niemcy weryfikują, że jego wydajność szlifowania jest ponad 3,5 razy większa niż w przypadku narzędzi do galwanizacji.

- Nanjing University of Aeronautics and Astronautyka w Chinach potwierdził, że warstwa węglików jest kluczem do wiązania się poprzez analizę reakcji interfejsu.

◎ Stopy na bazie srebra

◎ Brazing wypełniacz AG-TI (taki jak AG67%-CU20%-TI12%) generuje warstwę TIC w próżniowym lutowaniu, a siła wiązania osiąga 133 MPa (Harbin Institute of Technology).

◎ Stop Ag-CU z dodanym CR może być lutowany w powietrzu, a CR₃C₂ jest generowany na interfejsie, aby uniknąć grafiki diamentu w wysokiej temperaturze (Nanjing University of Aeronautics and Astronaucs).

◎ stopy miedzi

◎ Cu-Sn-Ti-Zr i inne stopy są lutowane w próżni (930 stopnia), tworząc wielowarstwową strukturę TIC. Domowy materiał lutowania na bazie miedzi Xi'an Jiaotong ma niską temperaturę lutowania, zmniejsza uszkodzenia termiczne z cząstek ściernych i ma szerszą zdolność adaptacyjną.

◎ Tajwan University porównał lutowanie próżniowe i laserowe i stwierdził, że warunki próżniowe tworzą ciągłą film TIC, podczas gdy proces laserowy generuje jedynie nieciągłą warstwę.

2. Proces lutowania i optymalizacja parametrów

◎ Metoda procesu

◇ Brazowanie indukcji o wysokiej częstotliwości: szybka prędkość (kilka sekund do dziesiątek sekund), odpowiednia dla stopów niklu, wymaga argonu lub lokalnej ochrony gazu.

◇ Próżniowe lutowanie pieca: precyzyjna kontrola temperatury (np. 920 stopni -1000, izolacja dla 10-25 minuty), wystarczająca reakcja interfejsu i ochrona diamentu przed utlenianiem.

◇ Laser Brazing: Eksperymenty na Uniwersytecie Tajwanu pokazują, że jest wysoce wydajny (ukończony w 10 sekund), ale ciągłość warstwy węglików interfejsu jest słaba.

◎ Kluczowe parametry

◇ Temperatura: zbyt wysoka doprowadzi do grafityzacji diamentu (na przykład lut Ag-Cu-Ti ma najlepszą siłę wiązania w 940 stopniach).

◇ Czas obudowy: stopy oparte na CR wymagają krótszego czasu (6-30 sekund), aby zapobiec nadmiernej dyfuzji; Stopy na bazie miedzi wymagają 10 minut, aby zapewnić wystarczającą reakcję interfejsu.

Atmosfera ochronna: argon lub próżnia (0. 2PA -6 × 10⁻³pa) może zmniejszyć utlenianie i poprawić zwilżalność.

3. Mechanizm reakcji i wiązania interfejsu

◎ Metale przejściowe (TI, CR) reagują z powierzchnią diamentową, tworząc warstwę węglika (Cr₃c₂, TIC itp.), Tworząc wiązanie metalurgiczne.

◎ Kluczem jest dyfuzja i wzbogacanie CR w lutowych niklu, podczas gdy lutownicy na bazie srebra polegają na aktywnej reakcji TI.

◎ Morfologia węglików na interfejsie wpływa na siłę wiązania. Na przykład Cr₇c₃ w kształcie pędu i Flake Cr₃c₂ mają odmienny wpływ na stabilność wiązania.

4. Technologia aranżacji optymalizacji ziarna ściernego

O.

◎ Metoda implementacji

◇ Technologia replikacji: szablon SI nadruku odciska mikroporowatą folię diamentową, odpowiednią dla małych materiałów ściernych.

◇ Metoda rozkładu formy skorupowej: Otwory wstępne powłoki opornej na wypełnienie lutowego materiału i ziarna ściernego, odpowiednie dla złożonych zakrzywionych narzędzi powierzchniowych.

◇ Szybkie prototypowanie laserowe: Użyj skanowania laserowego danych CAD w celu lutowania o stałym punkcie, z wysoką precyzją, ale wysokimi kosztami.

5. Porównanie wydajności i efekt zastosowania

◎ W porównaniu z narzędziami do galwanizacji i spiekania, wysokość ekspozycji na ziarno narzędzi beztłuszczowych jest większa (do 70%), wytrzymałość wiązania ulega poprawie, a szybkość zrzucania diamentów jest znacznie zmniejszona.

◎ Przypadki testowe:

◇ Żywotność luzowanych diamentowych kół szlifowania jest ponad 3 razy więcej niż galwaniczne kół szlifowania, a wysokowydajne temperatura szlifowania jest zmniejszona o 30%-50%.

◇ Wydajność jednocytrowych brazy brazy w przetwarzaniu granitu wynosi 4,9 razy większe niż w przypadku galwanizowanych narzędzi.

6. Obecne wyzwania i przyszłe kierunki

◎ Trudności w procesie: wysokowydajna kontrola stabilności produkcji masy, drobnoziarniste cząstki ścierne (takie jak jednolity rozkład diamentu klasy mikro-przepadek).

◎ Wskazówki dotyczące badań:

◇ Poprawa składu materiału lutowego (takiego jak dodanie elementów ziem rzadkich w celu regulacji zwilżalności).

◇ Zautomatyzowana produkcja (Laser Brazing Rapid Prototypowanie, badania i rozwój sprzętu do automatycznego układu ściernego).

◇ Rozwijaj obszary zastosowania (takie jak wiertło naftowe, precyzyjne przetwarzanie ceramiczne itp.).

Wnioski badawcze

Technologia lutowania znacznie poprawia wydajność jednorowatego diamentowego narzędzi diamentowych poprzez międzyfazowe chemiczne wiązanie metalurgiczne, a materiały lutowe na bazie srebra i miedzi na bazie niklu, oparte na srebrze i miedziach mają swoje zalety.

W przyszłości musimy przezwyciężyć trudności związane z produkcją na dużą skalę, połączyć optymalizację układu ściernego z rozwojem nowych materiałów lutowych i promować jego powszechne zastosowanie w dziedzinie przetwarzania o wysokiej wydajności.