金刚石磨粒超声辅助激光钎焊界面特性

发布时间：2024-01-24 16:44

　　金刚石具有较好的结构与性能,人们常常将金刚石制作成工具来加工如陶瓷、蓝宝石等硬脆材料。当前,激光钎焊制备单层金刚石工具受到广泛关注,但激光钎焊是速热速冷的过程,会导致金刚石磨粒与钎料之间发生化学冶金反应不充分,使得两者的界面结合较差,金刚石把持力一般。因此,本文提出超声辅助激光钎焊金刚石磨粒工艺,其目的是希望通过超声波的空化作用加速反应进行的特点来改进激光钎焊的不足。主要研究工作如下:(1)基于第一性原理的密度泛函理论,选用Material Studios软件中的CASTEP模块计算了激光钎焊后金刚石磨粒与合金钎料界面可能产生的碳化物Cr3C2和Cr7C3的形成焓等参数与力学性能,研究了两种碳化物理论上对界面以及焊接强度的影响。结果表明,Cr3C2和Cr7C3都是稳定性结构,Cr3C2较Cr7C3更易形成,Cr7C3比Cr3C2韧性强。(2)采用Ni-Cr合金钎料,将光纤激光器激光束作为热源,开展了超声辅助激光钎焊和激光钎焊金刚石磨粒工艺试验研究。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对两种工艺下金刚石磨粒宏观和微观特性展开了研究,探究了金刚石磨粒激光钎焊界面...

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【学位级别】：硕士

图１．１不同钎焊温度下碳化物层厚度（保温时间２０ｓ）??３??

图１．２焊后线锯表面形貌??１３

图１．?３金刚石表面碳化物形貌１１５］??

图１．４不同速率下钎焊层形貌ｎ８］??卫红［１９】Ｃ０２，Ｃｕ－Ｓｎ－Ｎｉ－Ｔｉ－Ｓｉ，

本文编号：3884111