Typer av lödning tillsatsmaterial som används för lödning av diamantverktyg

Hårdlödningsdiamantteknologi hänvisar till en teknik som använder ett fyllnadsmaterial som kan reagera kemiskt med slipande diamantpartiklar och bilda en metallurgisk bindning med stålsubstratet. Det finns olika typer av diamantlödningsprocesser som kan klassificeras i laserlödning, induktionslödning och hög-temperaturlödning, beroende på uppvärmningsmetod.

 

 

Principen för hårdlödning av diamantverktyg är att använda element med hög affinitet för kol (som Ti, Cr och Zr) för att genomgå en kemisk reaktion under hårdlödning, bilda karbider och på så sätt uppnå en metallurgisk bindning mellan diamanten, tillsatsmetallen och substratet. För lödning av diamantverktyg bestämmer valet av tillsatsmetall direkt prestandan hos det lödda diamantverktyget.

 

 

Vanliga metalllödmaterial är svåra att väta och sprida på diamantytan. Medan smält nickel uppvisar en relativt liten vätningsvinkel på diamantytan vid höga temperaturer, väter koppar inte diamantytan vid höga temperaturer. Men tillsatsen av titan till koppar förbättrar avsevärt vätbarheten hos koppar-baserade legeringar på diamantytan.

 

För närvarande kan hårdlödningsmaterial som används för diamantverktyg i stort sett klassificeras i:

hög-smältpunktslegerade hårdlödningsmaterial huvudsakligen baserade på nickel (t.ex. Ni-Cr) och låg-smältpunktslegerade-legeringsmaterial huvudsakligen baserade på silver och koppar (t.ex. Cu-Sn-Ti, Ag-Cu{{12} Ag-Cu-Cr).

 

 

 

Jämfört med nickel-baserade och koppar-baserade hårdlödningslegeringar har silver-baserade hårdlödningslegeringar lägre smälttemperaturer och goda vätnings- och spridningsegenskaper. Silver-koppar-titaniumlegeringar har låga likvidustemperaturer, vilket är mer fördelaktigt för tillverkning av diamantverktyg. Att lägga till en liten mängd titanpartiklar till metalliskt silver kan förbättra lödningseffekten; det aktiva elementet titan reagerar med kolet i diamanten och bildar titankarbid (TiC). Men på grund av det höga priset på silver och de höga vakuumkraven för titan är lödkostnaden hög; samtidigt har denna hårdlödningslegering en relativt svag hållkraft på diamanten, vilket gör den benägen att lossna under drift. Därför är dess tillämpning i diamantverktygslödning inte särskilt utbredd. Silver-baserade hårdlödningslegeringar används ofta i speciella situationer som kräver låg slitstyrka.

 

 

Koppar är en metall som används i kablar och har god korrosionsbeständighet. Metallisk koppar har använts i stor utsträckning inom kraft- och kemisk industri, men dess höga kostnad har i viss mån begränsat dess omfattning. Koppar-baserade hårdlödningslegeringar är huvudsakligen uppdelade i koppar-tenn-titan och koppar-tenn-zirkonium-titan. Enligt Cu-C metallegeringsfasdiagrammet är lösligheten av element C i Cu nästan noll. Därför blandas metallisk koppar i allmänhet med andra metaller för att göra blandade hårdlödningslegeringar för att förbättra styrkan hos den hårdlödda fogen. På grund av koppars relativt höga smälttemperatur är den erforderliga hårdlödningstemperaturen hög, vilket kan orsaka grafitisering av diamanten. Att tillsätta tenn kan minska reaktionstemperaturen och spara kostnader. I områden med goda arbetsmiljöer och låga krav på slitstyrka kan koppar-baserade eller silver-baserade hårdlödningslegeringar väljas för att minska graden av diamantgrafitisering.

 

 

Nickel-baserade hårdlödningslegeringar har hög hårdhet, bra korrosionsbeständighet, god slitstyrka och bra prestanda vid hög-temperatur, och har använts i stor utsträckning inom flyg- och rymdområdet. Sedan starten har nickel-baserade hårdlödningslegeringar genomgått omfattande grundläggande och tillämpad forskning, och deras kommersiella utveckling har också fått stor uppmärksamhet. Ni-Cr-legeringar är vanliga hårdlödningslegeringar för diamantverktyg. Genom att använda nickel-baserade hårdlödningslegeringar för hårdlödning av diamantverktyg kompletterar de två varandras fördelar, och verktygen kan användas i hög-skärnings-, slip- och borrtillämpningar.

 

 

 

På grund av den ökande svårigheten med materialbearbetning kan de ursprungliga silver-baserade, koppar-baserade och nickel-baserade hårdlödningslegeringarna som används vid tillverkning av diamantverktyg inte längre uppfylla de högre bearbetningskraven, som att öka verktygets hållfasthet samtidigt som dess styrka bibehålls under befintliga hårdlödningsförhållanden, eller minska verktygets inre spänning. Många forskare har föreslagit konceptet med sammansatta hårdlödningslegeringar, vilket ytterligare förbättrar prestandan hos hårdlödda verktyg genom att lägga till hårda eller mjuka partiklar till hårdlödningslegeringen: genom att lägga till nano- och mikron- keramiska partiklar av Al2O3 till Ag-Cu-Tilödning av legeringsbh:n förbättrar hållfastheten och slitstyrkan hos bh:n förbättrar slitstyrkan hos verktyget; lägga till μ-TiC-partiklar till Ag-Cu-Ti-kompositlödningslegering förbättrar slitstyrkan hos hårdlödningslegeringen och diamanten, och förhindrar att sprickor bildas i diamantslipskivan under hårdlödning; genom att tillsätta olika mängder Hf för att förbättra Ni-Cr-Si-Cu-Sn bor-fri hårdlödningslegering uppnås syftet att sänka smältpunkten för hårdlödningslegeringen och förfina kornstrukturen.

 

För- och nackdelar med flera olika hårdlödningsmaterial

 

Huice Company levererar olika hårdlödande diamantverktyg med skarp slipning, överkomliga priser och direktförsäljning från tillverkare. Välkommen att höra av dig.

Kontakta nu

 

 

Hänvisning:

• "Analys av lödmaterial för diamantslipning av partikellödning" Hou Miao
• "Utveckling av lödning och diffusionssvetsning i diamantverktygstillverkning" Li Shengnan