立方氮化硼超硬磨料与45钢钎焊接头残余应力有限元分析

针对立方氮化硼(CBN)超硬磨料高温钎焊冷却过程中可能产生较大热应力而导致磨粒破碎和接头断裂的问题,利用弹塑性有限元法对Ag-Cu-Ti合金钎焊CBN磨粒与45钢基体时接头的残余应力进行模拟分析。结果表明;磨粒球体内部中心轴线、中心平面半径方向以及磨粒与钎料顶层圆形断面半径方向是磨粒内部残余应力变化最显著的区域,而圆形断面边缘部分为磨粒内部最大残余拉应力的存在区域。试验验证有限元分析结果与测试结果基本一致。基于磨粒内部的最大残余拉应力,为确保焊后磨粒强度和钎焊砂轮容屑空间,CBN磨粒在钎料层中的包埋深度宜控制在30%～40%之间。