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銅基合金釬料釬焊金剛石的工藝及方法

查看：1226 　發(fā)稿日期：2016-01-13 19:43:25

巴基斯坦的F A Khalid等利用真空爐中釬焊的方法，以Cu-14.4Sn-10.2Ti-1.5Zr合金作為釬料，研究了金剛石界面的微觀結(jié)構(gòu)。釬焊工藝：真空度2×10-8Pa，釬焊溫度930℃，保溫時間10min，冷卻速度20℃/min。掃描電鏡和X射線能譜分析表明，在金剛石－釬料界面生成的碳化鈦有兩層結(jié)構(gòu)，第一層是立方形TiC，第二層是細長形或柱形TiC。

西安交通大學(xué)的孟衛(wèi)如等應(yīng)用真空爐中釬焊的方法，對金剛石釬料的適應(yīng)性進行了試驗研究。分別采用3種含有強碳化物形成元素Cr、Ti的BNi2（NiCrSiB）、BNi7（NiCrP）及自制的CuSnNiTi釬料，在各自的釬焊溫度分別為1050℃、950℃和900℃、保溫時間10min及真空度0.13Pa的條件下，單層釬焊金剛石圓鋸片（φ125mm）。通過掃描電鏡觀察形貌和X射線能譜分析成分，表明3種釬料對金剛石有很好的潤濕性，釬料中的Cr、Ti元素會向金剛石表面擴散，并與金剛石中的C元素結(jié)合生成碳化物。碳化物的形成使金剛石、釬料與基體之間產(chǎn)生了化學(xué)冶金結(jié)合，提高了對金剛石的把持力，但結(jié)合狀況及鋸切性能隨釬料的不同而存在差異。試驗證實，自制的銅基釬料釬焊溫度低，釬焊時金剛石的熱損傷小，對金剛石有很好的把持力，而且釬料與所切割的石材有很好的適應(yīng)性，有效提高了金剛石的利用率。臺灣大學(xué)采用Cu-15Ti-10Sn合金釬料，比較了真空爐中釬焊方法（釬焊溫度925℃、保溫5min）和激光釬焊方法（釬焊時間10秒）對金剛石界面微觀結(jié)構(gòu)的影響。在真空爐中釬焊條件下，金剛石表面形成一層連續(xù)的過渡層（TiC薄膜）；而在激光釬焊條件下，金剛石表面形成的是一層不連續(xù)的過渡層。

上述研究表明，不同的釬料合金（包括釬料的成分、含量、狀態(tài)等）、釬焊方法和釬焊工藝參數(shù)直接影響到釬料與基體及金剛石之間的相互作用、生成物的形態(tài)以及結(jié)合界面的微觀結(jié)構(gòu)，從而影響結(jié)合強度以及釬焊工具的質(zhì)量和性能。

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