申请人:长沙理工大学
发明人:张明军 胡永乐 唐昆 毛聪 张健
摘要:本发明涉及一种超声辅助激光钎焊金刚石工具的方法,其步骤包括:步骤1、采用机械加工的方法制备砂轮的基体;步骤2、在所述砂轮基体的表面涂覆钎焊料;步骤3、采用稀硫酸对金刚石磨粒进行清洗并用去离子水漂洗后烘干;步骤4、采用激光束对金刚石磨粒进行激光表面毛化处理;步骤5、制备金刚石砂轮成型毛坯;步骤6、对金刚石磨粒的表面进行除油和清灰处理;步骤7、在加热炉中对砂轮成型毛坯加热保温;步骤8、加热的砂轮成型毛坯进行超声辅助激光钎焊,制成单层钎焊金刚石砂轮。该发明提出的加热保温有助于释放金刚石磨粒与钎焊料之间的应力,同时,能够在高温保温过程后,结合不紧密的金刚石磨粒会自行脱落,从而防止焊接后形成潜在的缺陷。

2.根据权利要求1所述的超声辅助激光钎焊金刚石工具的方法,其特征在于:步骤1中,砂轮基体材质为低碳钢。
3.根据权利要求1所述的超声辅助激光钎焊金刚石工具的方法,其特征在于:步骤2中,钎焊料为Ni-Cr合金或Cu-Sn合金或Ag-Cu合金钎焊料。
4.根据权利要求1所述的超声辅助激光钎焊金刚石工具的方法,其特征在于:步骤2中,在钎焊料(9)中加入合金元素Si或Ga。
5.根据权利要求1所述的超声辅助激光钎焊金刚石工具的方法,其特征在于:步骤2中,将稀土元素La和Ce以质量比10:1混合后,经高能球磨处理10 小时得到的混合粉末加入钎焊料(9)中。
6.根据权利要求1所述的超声辅助激光钎焊金刚石工具的方法,其特征在于:步骤4中,短脉冲光纤激光波长1.07μm,脉冲频率3500Hz,平均输出功率 500W。
7.根据权利要求1所述的超声辅助激光钎焊金刚石工具的方法,其特征在于:步骤8中,砂轮回转装置的转速范围在0.05rpm~0.5rpm;激光器为光纤激光 器或碟片激光器,工作方式为脉冲波形;激光器平均输出功率为500W~800W,脉 冲重复频率为50Hz~300Hz,激光束扫描速度为0.5m/min~2m/min、光斑直径为 0.4mm~2mm,激光束聚焦镜焦距为200mm~400mm;超声波工作频率为20kHz~ 100kHz,振幅为5μm~30μm。
8.根据权利要求1所述的超声辅助激光钎焊金刚石工具的方法,其特征在于:步骤8中,同轴保护气体为惰性气体:Ar气或He气。
9.根据权利要求1所述的超声辅助激光钎焊金刚石工具的方法,其特征在于:步骤8中,同轴保护气体为Ar气和He气两者混合气体,按Ar:He体积比为 80:20时,同轴保护气体流量10l/min~30l/min。