航空精密制造技术特种加工真空感应钎焊单层金刚石砂轮的实验研究武志斌，肖冰，徐鸿钩南京航空航天大学机电工程学院，南京210016摘要在真空条件下用以以合金做钎料进行了钎焊单层金刚石砂轮的实验研究，实现了金刚石与钢基体间的牢固化学冶金结合。通过扫描电镜射线能谱，结合射线衍射结构分析，发现，合金中的原子与金刚石面的碳原子反应生成稳定连续的尤2膜，在钢基体结合界面上生成，尤，这是实现合金层与金刚石及钢基体之间都有较高结合强度的主要因素。通过磨削实验验证了金刚石确实有较高的把持强度。

　　在与电镀砂轮相同条件下，磨削力功率消耗磨削温度更低，为进步开发效磨削的潜力奠定了基础。由于单层温钎焊超硬磨料砂轮具有如此明显的优势，因而它在今后逐步替代传统电镀砂轮将是无法抗拒的必然趋势1.

　　国外单层高温钎焊超硬磨料砂轮的研究开始于90年代初期，但由于工艺复杂至今尚未臻于完善，现有的金刚石钎焊工艺为首先用氧乙块焊炬在钢基体上火焰喷涂上层，合金层，然后在氩气中直接感应钎焊金刚石磨粒3.钎焊是在800氩气中进行3，5.由于先要火焰喷涂上层，合金层，该工艺显得较为烦琐。在火焰喷涂过程中，钢基体面易氧化，钎焊后结合剂层厚度不均，性十分突出4.另外，在钎焊机理的研究上也只是做到了金刚石与旧，合金钎料结合界面上存在富铬层而已5.

　　笔者曾以48以合金和粉为钎料进行了实验研究，实现了金刚石与金属基体间的化学冶金结合；但由于81合金的熔点较低，在效重负荷磨削中其应用受到了限制。本文采用化合金片料在真空中直接钎焊金刚石磨粒，工艺简单，钎焊温度低，较好地解决了国外犯合金钎焊单层金刚石砂轮现存的些问。

　　槽砂轮的齿部，材料为45钢。钎料为，4合金片，其主要成分为72，109，382.58，熔点为10001.金刚石无镀膜，粒度为80，100目，直接排布在化合金片上，用陶瓷块压住。在真空高频感应机上进行实验，钎焊温度1030，钎焊时I40s，2实验结果与分析测试分析方法用扫描电镜及，射线能谱对金刚石接头的断口和界面进行形貌观察和定点成分分析，用，射线衍射仪对金刚石与合金钎料结合界面2.1合金钎料成分对连接强度的影响由于金刚石具有特殊的晶体结构，与般的金属或合金间有很的界面能，使金刚石面不易被熔化金属或合金所浸润，根据理论分析及文献报道，某些过渡族元素如等在定的条件下可与金刚石的碳元素在面形成碳化物6.本实验中分别选用沿合金片和不含过渡族元素的沿基合金片做钎料进行实验结果发现前者实现了金刚石与钢基体的牢固连接，没有金刚石脱落2，结合剂层的厚度亦十分均匀。而后者未能实现金刚石与钢基体的牢固连接，大部分金刚石脱落3中素不可能形成高强度的冶金结合。

　　围2吣0合金纤焊金刚石后的证从2.2金刚石，4合金钢基体结合区元素的扩散与分布圈4是单颗金刚石磨粒放大后的SEM形貌。从中可以肴到金刚石边缘有很多白色呈月牙型合金包覆着。分别对金刚石面点，结合界面点心靠近结合界面点结合剂层面点0进行又射线定点成分能谱分析。可以看到合金纤料中的元素具有明显的浓度分布偏析！久点附与的重量百分比分别为0；8点分别为124和68.4点分别为25.9和40.7；0点则分别为66.3和2，这说明由于，1原子与金刚石有强烈的反应，在，度作用下合金溶液向金刚石扩散，在界面上形成以，射线能潜。

　　对钢基体结合界面进行，射线定点成分能谱分析，发现有较高的0元素和。元素偏析。

　　2.3结合界面上，射线衍射结构分析进步叉射线衍射结构分折发现在金刚石结合界面上有心生成，在钢基体的结合界面上有，冗生成，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3磨削实验研究；为检验按以上工艺钎焊的单层金刚石砂轮的磨粒是否有足够的把持强度，将焊好的开槽砂轮做了磨削实验磨床采用725精密平面缓进给磨床，砂轮，槽数177，千磨削，1件材料为铸铁。磨削参数为砂轮线速度=20，3，进给速度=0.35，0.1酬0.12圈，换算成单颗磨粒切削力，已属于重负荷磨削。从砂轮磨削后的砂轮面形貌来看，没有金刚石磨粒整颗脱落，而是正常的磨损。说明金刚石有较高的把持强度，能够适合于效重负荷磨削加工。

　　4结论利用真空感应钎焊，选用，合金片做钎料，可实现金刚石与钢基体的牢固连接。

　　②与金刚石之间形成与钢基体之间形成6厂冗是实现合金层与金刚石及钢基体之间都能获得较高结合强度的主要因素。

　　林增栋。金属金刚石的粘结界面与金刚石面的金属化。粉末冶金技术，1989，218上接第17页①用金属基金刚石砂轮和在线电解修整供，精密磨削技术对硬脆材料进行精密磨削加工可以得到很好的效果，磨削面粗植度很低，是种陶瓷喷涂层精密加工新途径，具有很大的推广价值和应用前景。

　　由于喷涂层材质不均匀不致密，面各点磨削质量是不均匀的，因此要得到更高的磨削面质量，既需要提高涂层结合强度和致密性，又得改善磨削条件。

　　张春河等。在线电解修整磨削先进陶资刀。机械工艺师，1994，9鲍明远，孟凡吉。氧乙炔火焰粉末喷涂和喷焊技术。

　　北京机械工业出版社，1993什么是33货是环球信息网0，661的简称，俗称万维网，它是个把信息检索技术和超微文本，打13技术相融合而形成的操作简单功能强大的全球信息系统。它是由欧洲粒子物理实验室8的研究人员研制的。

　　3儋*大的成功在于制定了套标准的易为人们掌握的超文本开发语言1信息资源统定位格式，和超文本传送通信协议。