真空条件下钎焊单层金刚石砂轮的研究

单层高温钎焊超硬磨料砂轮具有电镀砂轮无法比拟的优异磨削性能 .在真空条件下用Ni Cr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牢固的化学冶金结合 .扫描电镜X射线能谱 ,结合X射线衍射结构分析发现 ,在金刚石界面上有Cr的碳化物Cr3C2 和Cr7C3存在 ,而钢基体结合界面上则生成有 (FexCry)C ,这应是金刚石与钢基体之间具有较高结合强度的主要原因 .通过磨削实验验证了金刚石确实有很高的把持强度 .

钎焊单层金刚石砂轮的实验研究

单层高温钎焊超硬磨料砂轮具有传统砂轮和电镀砂轮无法比拟的优异磨削性能。利用高频感应钎焊的方法 ,以 Ag-Cu合金和 Cr粉为钎料 ,在一定的钎焊工艺条件下进行了实验研究 ,实现了金刚石与钢基体间的牢固化学冶金结合。扫描电镜分析发现在 Ag-Cu-Cr与金刚石的界面之间形成Cr C,与钢基体结合界面之间形成 ( Fex Cry) C,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。并在相同的磨削参数条件下与电镀砂轮进行了对比实验 ,取得了较好的结果。

氩气保护条件下钎焊单层金刚石砂轮的研究

利用氩气作为保护气体 ,以 Ni-Cr合金粉末做钎料 ,适当控制钎焊温度、保温时间和冷却速度 ,实现了金刚石与钢基体的牢固的化学冶金结合。利用扫描电镜和 X射线能谱 ,结合 X射线衍射结构分析 ,发现在钎焊过程中 Ni-Cr合金中的 Cr元素分离在金刚石界面形成富 Cr层并与金刚石表面的 C元素反应生成Cr3C2 和 Cr7C3,在钢基体结合界面上 Ni-Cr合金和钢基体中的元素相互扩散形成冶金结合 ,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。

单层钎焊金刚石砂轮工艺研究初探

分析了超硬磨料砂轮的现状和特点 ,介绍了钎焊砂轮的卓越磨削性能和发展前景。用Ni-Cr合金和Ag -Cu合金加Cr粉对钎焊金刚石砂轮进行了初步实验研究 ,通过X衍射分析金刚石界面有CrC生成 ,实现了金刚石与钢基体间的牢固连接 ,取得了较好的结果。

单层钎焊立方氮化硼砂轮工作面磨粒包埋深度的确定

以Ag-Cu-Ti合金为钎料在真空炉中实现了CBN磨粒与45钢基体的钎焊连接,运用红外光谱仪测试了钎焊磨粒内部的残余应力,分析了最大残余拉应力对磨粒强度的影响,据此优选了钎焊CBN砂轮工作面上磨粒的包埋深度。结果表明:当包埋深度不同时,尽管钎焊磨粒内部的残余应力分布差异较大,但最大残余拉应力始终位于磨粒与钎料顶层截面的边缘位置,并且最大残余拉应力与包埋深度不存在线性关系;为提高钎焊CBN磨粒强度和确保砂轮容屑空间,磨粒包埋深度应控制在其自身高度的30%～40%之间。

加Cr银基钎料钎焊单层金刚石砂轮的实验研究

概述了单层高温钎焊超硬磨粉砂轮的工艺优势，这种新型超硬磨料砂轮以其卓越的磨削性能在今后逐步替代传统电镀砂轮应是一种无法抗拒的必然趋势．鉴于它极其广阔的应用前景，国内在推广应用超硬磨料砂轮时也必将大力开发此种单层钎焊砂轮。文中利用高频感应钎焊的方法，用添加有Ｃｒ的Ａｇ－Ｃｕ合金做中间层材料，在一定的钎焊温度和时间下，实现了金刚石与钢基体间的牢固连接．经Ｘ射线能谱及Ｘ射线衍射分析发现Ｃｒ与金刚石之间形成Ｃｒ３Ｃ２，与钢基体之间形成（ＦｅxＣｒｙ）Ｃ，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。最后通过磨削实验证实了金刚石确实有较高的把持强度。

碟轮修整单层钎焊金刚石砂轮的试验研究

单层钎焊金刚石砂轮在制作完成之初由于砂轮基体加工存在误差以及磨粒粒径大小不一等原因造成磨粒等高性不一致,这使其难以在硬脆材料的精密磨削中得到广泛的应用。采用自制的钎焊碟轮对80/100#单层钎焊金刚石砂轮进行了修整试验研究。在修整试验前后跟踪了砂轮磨粒等高性的变化,进行了SiC陶瓷的磨削试验,并观测了工件表面质量的变化情况。试验结果表明:采用此方法能够实现单层钎焊金刚石砂轮的高效精密修整。修整试验结束后砂轮磨粒等高性较好,磨削SiC陶瓷的表面质量得到明显改善,表面粗糙度Ra值达到了0.1μm以下。

有序排布形式对单层钎焊CBN砂轮磨削淬硬钢的磨削力试验研究

研究了单层钎焊CBN砂轮的磨粒有序排布形式对加工淬硬钢磨削力的影响。在设计CBN磨粒的排布横向间距ΔX、纵向间距ΔZ、错位距离ΔZ_v以及排列线倾角α的基础上,研究了相同和不同排布密度下排布间距、排布倾角、磨粒粒度等因素对磨削力的影响规律。研究表明,在磨粒排布密度相同情况下,排布间距及排布倾角对磨削力影响较小,随着CBN排布密度的降低,磨削力下降明显,随着磨粒粒度的下降,磨削力有下降的趋势,但较细粒度(80/100)的钎焊CBN磨粒由于出刃高度不足,磨削力出现上升高的现象。

单层钎焊金刚石砂轮的修整实验研究

为满足单层钎焊金刚石砂轮高效精密加工的性能要求,对磨粒有序排布单层钎焊金刚石砂轮的修整进行了实验研究。采用磨粒有序排布的钎焊金刚石修整工具对钎焊砂轮进行了修整,该修整方法通过修整工具粒度的变化以及修整速比的调整来控制砂轮形貌,从而使氧化锆的磨削表面粗糙度达到了精密加工的水平。对砂轮形貌进行了观测统计,数据表明,砂轮磨粒的等高性得到明显改善且避免了磨粒端部的严重钝化。

Ni-Cr合金钎焊单层金刚石砂轮界面结构的研究

以 Ni Cr合金粉做钎料适当控制钎焊工艺条件 ,成功研制了单层钎焊金刚石砂轮 .利用扫描电镜和 X射线能谱 ,结合金相及试样逐层的 X射线衍射结构分析 ,剖析了 Ni Cr合金与金刚石和钢基体钎焊界面的微区组织结构 ,揭示了 Ni Cr合金对金刚石和钢基体的浸润性及钎焊机理 .钎焊过程中 Ni Cr合金中的 Cr元素在金刚石界面形成富 Cr层并与金刚石表面的 C元素反应生成 Cr7C3;在钢基体结合界面上 Ni Cr合金和钢基体中的元素相互扩散形成冶金结合 .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 。

Ni-Cr合金真空感应钎焊单层金刚石砂轮的实验研究

利用真空感应钎焊方法 ,用Ni Cr合金片作钎料 ,实现了金刚石与钢基体间的牢固连接。利用扫描电镜和X射线能谱 ,结合X射线衍射结构分析 ,发现Ni Cr合金中的Cr原子与金刚石表面的碳原子反应生成稳定连续的CrC膜 ,在与钢基体结合界面上生成 (FexCry)C ,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。最后通过磨削实验验证了金刚石确有较高把持强度。

碟轮修整单层钎焊金刚石砂轮对磨削SiC的材料去除机理的影响

碟轮修整方法可以实现对单层钎焊金刚石砂轮的精密修整,改善磨粒等高性,提高加工表面质量。为了探究此种修整方法对磨削SiC陶瓷的材料去除机理的影响,建立了砂轮修整量与单颗磨粒最大切厚之间影响关系的理论模型,并且进行了单层钎焊金刚石砂轮的碟轮修整实验,在修整过程中又进行了SiC陶瓷的磨削实验。从砂轮磨粒形貌及磨削表面形貌角度对磨削过程中的材料去除机理进行了研究。结果表明,碟轮修整单层钎焊金刚石砂轮增加了砂轮表面动态有效磨粒数,减小了单颗磨粒最大切厚,使SiC陶瓷的材料去除方式从修整前的脆性断裂转变为塑性变形,最终实现了SiC陶瓷的延性域磨削。

单层钎焊CBN砂轮磨削CSS-42L钢的试验研究

采用单层钎焊CBN砂轮开展了切入式磨削CSS-42L钢的试验,测试了磨削过程中的磨削力和磨削温度,研究了磨削用量(切深和工件进给速度)对磨削力、工件表面温度和磨削比能的影响规律,并和白刚玉砂轮进行了对比。研究结果表明:磨削深度对磨削力和磨削温度的影响最为明显,而工件速度的影响不明显;相同情况下,采用单层钎焊CBN砂轮磨削CSS-42L时的磨削力、温度、比能都低于白刚玉砂轮,亦即在切入式磨削CSS-42L钢时,单层钎焊CBN砂轮的磨削加工性能优于白刚玉砂轮。

单层钎焊金刚石砂轮的机械化学修整

单层钎焊金刚石砂轮的应用因其磨粒等高性不一致而在硬脆材料的精密加工中受到一定限制。本文采用机械化学复合法对80/100单层钎焊金刚石砂轮进行了修整试验研究。在修整实验前后,测量了砂轮工作面圆跳动,跟踪了磨粒的形貌变化,进行了砂轮磨削K9玻璃实验,观察并分析了工件磨削后的粗糙度值的变化。研究结果表明:机械化学复合法对单层钎焊金刚石砂轮的修整是有效的,磨粒的磨损以化学腐蚀为主,砂轮修整后磨粒等高性较好,磨削K9玻璃工件表面粗糙度明显降低。

提高单层金刚石钎焊砂轮综合性能途径及分析

从钎料金属对金刚石润湿性研究、单层钎焊金刚石砂轮磨粒排布、钎焊方法及工艺和钎焊性能考核等几个方面,详细分析了提高单层金刚石钎焊砂轮综合性能的途径,并提出了合理可行的研究方法。

单层钎焊超硬磨料砂轮与绿色制造

绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业的体现,单层钎焊超硬磨料砂轮较传统砂轮具有明显的减少资源浪费和环境保护的优势,它必将取代传统砂轮和电镀砂轮,对提高磨削加工过程的绿色度,减少制造业的污染具有重要的现实意义。

石墨软涂层自润滑单层钎焊CBN砂轮干式磨削钛合金实验研究

钛合金在磨削加工时容易产生烧伤现象,影响工件表面质量,因而传统的磨削加工大量采用磨削液浇注法降低磨削温度,但是磨削液的大量使用给环境和操作者健康带来了很大的危害,而且增加了磨削液排放回收的成本。基于"用固体润滑剂替代磨削液"的思想,制备了石墨软涂层自润滑单层钎焊立方氮化硼(CBN)砂轮,并进行了干式磨削钛合金实验。实验结果表明:自润滑砂轮的涂层中石墨质量分数最佳值为20%,此时干式磨削钛合金的工件表面温度最低;另外,与无自润滑剂砂轮相比,磨削温度均较低,不超过440℃。

单层钎焊CBN砂轮表面形貌重构与磨粒切厚分布特征研究

为了更加准确地研究磨削加工机理及预测磨削结果,测量并重构单层钎焊CBN砂轮的表面形貌,并以此为基础研究不同工艺参数下的单颗磨粒切厚分布特征。结果表明:试验砂轮表面磨粒高度的分布形态并不符合正态分布特征,需要采用Johnson变换重构整个砂轮表面的磨粒高度分布特征;单颗磨粒切厚分布特征受磨削参数和砂轮磨损的影响较大。

电解修整单层钎焊金刚石砂轮的实验研究

单层钎焊金刚石砂轮在磨削过程中会因磨削损耗而导致容屑空间变小从而使磨削性能下降。为了解决此问题,本实验采用电解加工的方法对其进行了修整加工,通过对钎料的蚀除以获得足够的容屑空间。研究了电解参数如加工电压、加工间隙和砂轮回转速度等对钎料蚀除量的影响。研究结果表明:随着加工间隙的减小,钎料去除量增加;提高加工电压和减小砂轮回转速度也会产生相同的效果。当加工电压为5 V,加工间隙0.5 mm,砂轮回转速度1/36 r/min时,钎料的去除量可以达到14.775μm。在加工过程中,容屑空间与阴极间隙小的地方钎料会首先被去除,容屑空间的截面图曲线变得平缓。

碟轮修整对单层钎焊金刚石砂轮磨粒形貌影响研究

为揭示修整对金刚石砂轮磨粒形貌的影响规律,利用光学显微镜,分别对不同修整量下的磨粒形貌进行追踪观测;针对磨粒形貌变化,对磨粒磨损形式、磨粒切削刃宽度、顶面面积和刃圆半径的变化规律进行了统计分析。结果显示:在碟轮修整过程中,磨粒主要发生磨耗磨损,小部分发生破碎和断裂,且各种磨损比例均逐渐升高。随着修整量增加,磨粒平均切削刃宽度和平均顶面面积逐渐增大,而平均刃圆半径则呈现先增大后减小的变化规律。