Estado actual de la soldadura fuerte con diamante
Estado de la investigación de (1) herramientas de diamante soldadas a alta temperatura extranjeras
AK Chattopadhyay y otros en Suiza utilizaron pulverización con llama (soplete de oxígeno y acetileno) para recubrir la aleación de soldadura en el acero de la herramienta. sustrato (72%Ni, 14,4%Cr, 3,5%Fe, 3,5%Si, 3,35%B, 0,5%O2) y coloque un paño de diamante (sin recubrimiento) sobre la superficie de soldadura. El Cr en la aleación de soldadura, como elemento de carburo fuerte, se enriquece en la superficie del diamante durante el proceso de soldadura fuerte para lograr la metalización de la superficie del diamante.
El método introducido por Wiand et al. en la patente estadounidense consiste en agregar polvo metálico de soldadura (Ni-Cr) y aglutinante orgánico para formar una capa de soldadura y adherir el diamante recubierto al sustrato de acero para herramientas. Luego se recubre con pintura de soldadura y luego se calienta a una temperatura moderada y se mantiene durante un cierto período de tiempo para eliminar sustancias volátiles. Calentar a aproximadamente 1100°C en un horno de vacío (grado de vacío 1,333×10-2Pa) o en un horno de hidrógeno seco, mantener durante 1 hora y completar la metalización de la superficie del diamante mientras se suelda.
En algunas patentes, para la soldadura fuerte también se utiliza metal de aporte de aleación de níquel-cromo, y el metal de aporte también incluye Fe, B o Si, Mo, etc. Por ejemplo, en el documento [14], se utiliza material de soldadura fuerte de aleación de níquel-cromo que contiene Si o Si y Ti para lograr la soldadura fuerte en un horno de vacío, y la temperatura de soldadura fuerte es de 1126 ~ 1176°C; el documento [15] usa níquel-cromo; el material de soldadura fuerte de aleación que contiene soldadura a base de cobre W, Fe, Cr, B y Si se utiliza para soldar muelas abrasivas de diamante; la literatura [16] utiliza soldadura a base de plata Ag-Mn-Zr para soldar herramientas de diamante, reemplazando así las herramientas electrochapadas.
El alemán ATrenker y otros utilizaron metal de aportación activo a base de níquel y metal de aportación a base de níquel, respectivamente, para lograr la combinación de diamante y matriz durante el proceso de soldadura fuerte. Al comparar las herramientas galvanizadas, se puede ver que el rendimiento de las herramientas de diamante soldadas a alta temperatura es mucho mejor que el de las herramientas de diamante galvanizadas. El rendimiento de rectificado inicial de las herramientas de soldadura fuerte (que utilizan soldadura activa y diamante PDA989, PDA665) es más de 3,5 veces mayor que el de las herramientas de galvanoplastia (soldadura a base de níquel y diamante PDA665), y la vida útil es más de 3 veces mayor que la de las herramientas de galvanoplastia. Dado que la herramienta soldada tiene un gran espacio para contener virutas, la superficie de corte libre de los granos abrasivos de diamante es grande y el espacio entre los granos abrasivos es grande, por lo que las virutas se eliminan fácilmente, por lo que el rendimiento de rectificado de la herramienta de diamante soldada es bueno.
(2) El estado actual de la investigación de las herramientas de diamante soldadas a alta temperatura domésticas.
Basado en la investigación sobre soldadura fuerte con diamante en el país y en el extranjero, la Cuarta Universidad Médica Militar y la Universidad Xi Jiaotong adoptaron un método de soldadura fuerte a alta temperatura en un horno de vacío (el grado de vacío es de 0,2 Pa), utilizando una aleación NiCr13P9. Como material de soldadura, se agrega una pequeña cantidad de polvo de Cr a alta temperatura (950 °C) y presión (4,9 MPa) para lograr una fuerte combinación de diamante y matriz de acero. El material de soldadura se distribuye uniformemente en la superficie de la muela, el diamante se ha soldado firmemente y la superficie de la muela se siente afilada y áspera al tocarla. El material de soldadura se distribuye uniformemente entre los granos abrasivos de diamante y la altura del filo de diamante es alta. Su durabilidad mejora significativamente en comparación con las muelas abrasivas galvanizadas y solo una pequeña cantidad de diamante se cae después del trabajo.
Xiao Bing de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing utilizó soldadura fuerte por inducción de alta frecuencia. Se utilizaron aleación Ag-Cu y polvo de Cr como materiales de capa intermedia, y se realizó soldadura fuerte por inducción en aire a 780°C durante 35 segundos para lograr una fuerte unión entre el diamante y la matriz de acero. Yao Zhengjun y otros utilizaron el método de soldadura por inducción del horno protector de gas Ar, utilizando polvo de aleación de níquel-cromo como material de soldadura, soldadura por inducción al vacío durante 30 segundos y la temperatura de soldadura fue de 1050 °C para lograr una conexión firme entre el diamante y el matriz de acero. Utilizando microscopía electrónica de barrido, espectrómetro de energía de rayos X y análisis estructural de difracción de rayos X, se descubrió que durante el proceso de soldadura fuerte, se formó una capa rica en cromo en la interfaz del diamante con el elemento cromo. elemento de carbono en la superficie del diamante para generar Cr3C2 y Cr7C3. Esta es la razón por la cual la capa de aleación y el factor principal para la alta fuerza de unión del diamante. Se realizaron pruebas de rectificado con gran profundidad de corte, avance lento y carga grande. A juzgar por la morfología de la superficie de la muela después del pulido, el diamante no se cayó en su totalidad y los granos abrasivos de diamante se desgastaron normalmente, lo que indica que el diamante tiene una alta resistencia a la sujeción y es adecuado para un pulido eficiente.
La empresa china de muelas abrasivas de la provincia de Taiwán (KNIK. Inc) ha lanzado un cordón de soldadura fuerte de alta temperatura con diamante uniforme de una sola capa, que reduce la cantidad de diamante en un 50% sin reducir su vida útil y aumenta la velocidad de corte por 2 veces.
Basado en investigaciones nacionales y extranjeras, el equipo de investigación del autor utilizó soldadura de lámina de aleación Ni82CrBSi y diamantes distribuidos uniformemente en la lámina de soldadura para lograr soldadura fuerte en un horno de sinterización de prensado en caliente de bajo vacío, y la soldadura fuerte Un estudio preliminar se llevó a cabo sobre herramientas de diamante para soldadura fuerte para explorar cómo se puede aplicar la tecnología de soldadura fuerte a herramientas impregnadas. A partir de la optimización de la disposición de los diamantes en la matriz, los parámetros estructurales estáticos, como el tamaño y la concentración de las partículas de diamante, y los parámetros dinámicos, como el número de diamantes efectivos y el espaciado de los diamantes, se logra la disposición ordenada de una sola capa de diamantes en el plano transversal. Se logra, y luego se utiliza el método de apilamiento para lograr Los diamantes en la capa de trabajo se escalonan en la dirección longitudinal, logrando así la capacidad de trabajo continuo de los diamantes. Para probar la capacidad de incrustación de diamante de la matriz, se fabricó especialmente una broca de diamante montada en superficie, se realizaron cinco experimentos de corte y se midió su valor de corte promedio máximo. Al probar la altura del borde del diamante de la herramienta soldada de una sola capa (el diamante tiene una malla 45/50), se encontró que el valor máximo del borde puede alcanzar más del 70%. Se puede ver que la tecnología de soldadura fuerte puede mejorar en gran medida la fuerza de unión entre el diamante y la matriz. Los experimentos de simulación de perforación de hormigón armado con una broca de diamante (φ63 mm) demostraron que la broca aún puede funcionar cuando el desgaste de los dientes es de casi 2 mm. En teoría, en el trabajo intervienen dos capas de diamante, lo que parece indicar que ". Se puede lograr "impregnación". Tecnología de aplicación específica Aún en investigación.