表面金屬化后焊接

金剛石表面的金屬化是通過(guò)表面處理技術(shù)在金剛石表面鍍覆金屬金剛石鋸片電鍍，使其表面具有金屬或類金屬的性能金剛石工具電鍍。一般是在金剛石的表面鍍Ti，Ti與C反應(yīng)生成TiC，TiC與Ag-Cu合金釬料有較好的潤(rùn)濕性和結(jié)合強(qiáng)度。

目前常用的金剛石工具鍍鈦方法有：真空物理的氣相沉積（PVD，主要包括真空蒸發(fā)鍍、真空濺射鍍、真空離子鍍等），化學(xué)氣相鍍和粉末覆蓋燒結(jié)。

PVD法單次鍍覆量低，鍍覆過(guò)程中金剛石的溫度低于500℃，鍍層與金剛石之間是物理附著、無(wú)化學(xué)冶金。CVD法Ti與金剛石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成強(qiáng)力冶金結(jié)合，反應(yīng)溫度高金剛石鋸片電鍍，損害金剛石。

金剛石表面金屬化的實(shí)現(xiàn)方式

金剛石表面金屬化的實(shí)現(xiàn)方式、表面金屬與釬料的匹配和選擇、釬劑和氣體介質(zhì)的選擇等關(guān)鍵技術(shù)還需進(jìn)一步成熟和優(yōu)化。金剛石工具的使用效率與壽命除取決于金剛石磨粒被鑲嵌的牢固程度外，還與胎體的耐磨性有關(guān)。

胎體本身強(qiáng)度的高低、金剛石在胎體中的分布狀態(tài)、金剛石的濃度等都會(huì)對(duì)胎體的耐磨性產(chǎn)生影響，所以，如何使胎體達(dá)到理想的狀態(tài)也是今后工作中值得注意的問(wèn)題。

絲的溫度越高，越有利于金剛石的生長(zhǎng)

目前，用于制作熱絲的是否應(yīng)該是v額鎢、鉭和錸。鎢絲便宜金剛石磨盤電鍍，鉭絲、錸絲相對(duì)較貴，鉭絲的高溫性能好于鎢絲。熱絲再沉積金剛石膜前必須被碳化，絲溫度在1800℃~2400℃之間，用鉭絲時(shí)頂點(diǎn)溫度可達(dá)2400℃，而用鎢絲則一般溫度在2000℃~2200℃之間。

一般來(lái)說(shuō)，絲的溫度越高，越有利于金剛石的生長(zhǎng)，因?yàn)闊峤z是分解混合氣體的能量來(lái)源，絲的溫度越高，產(chǎn)生的氫原子和含碳活性基團(tuán)就越多，促使金剛石生長(zhǎng)，當(dāng)絲的溫度低于1800℃時(shí)，很難生長(zhǎng)金剛石，但是絲的溫度過(guò)高將導(dǎo)致絲壽命短，絲材蒸發(fā)嚴(yán)重，對(duì)金剛石膜有污染。

立方氮化硼是人工合成的一種超硬材料

立方氮化硼是硬度僅次于金剛石的超硬材料。它不但具有金剛石的許多優(yōu)良特性，而且有更高的熱穩(wěn)定性和對(duì)鐵族金屬及其合金的化學(xué)惰性。它作為工程材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于黑色金屬及其合金材料加工工業(yè)。同時(shí)，它又以其優(yōu)異的熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)和聲學(xué)等性能，在一系列高科技領(lǐng)域得到應(yīng)用，成為一種具有發(fā)展前景的功能材料。

立方氮化硼微粉，用在精密磨削、研磨、拋光和超精加工，以達(dá)到的加工表面。適用于樹(shù)脂、金屬、陶瓷等結(jié)合劑體系，亦可用于生產(chǎn)聚晶復(fù)合片燒結(jié)體，還可用做松散磨粒、研磨膏。

CBN由于具有優(yōu)異的化學(xué)物理性能，如具有僅次于金剛石的高硬度、高熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，作為超硬磨料在不同行業(yè)的加工領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，汽車、航天航空、機(jī)械電子、微電子等工業(yè)不可或缺的重要材料，也得到各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的極大重視。

合成CBN除靜高壓觸媒法還有多種方法，如靜高壓直接轉(zhuǎn)化法、動(dòng)態(tài)沖擊法、氣相沉積法等，其中有些方法如氣相沉積法發(fā)展很快。但迄今為止工業(yè)合成CBN主要方法還是靜高壓觸媒法，CBN的合成研究也主要集中于這方面。

金剛石磨頭結(jié)合劑及其選擇

結(jié)合劑是把許多細(xì)小的磨粒粘結(jié)在一起而組成金剛石磨頭的材 料。它的種類很多，常用的結(jié)合劑有以下幾種：

陶安結(jié)合劑(代號(hào)A):它是一種無(wú)機(jī)結(jié)合劑，由粘土、 長(zhǎng)石和其它天然的硅鋁酸鹽材料為原料配合制得。

這種結(jié)合劑的應(yīng)用范圍廣，能做成各種粒度、硬度、組 織、形狀和尺寸的金剛石磨頭。陶瓷結(jié)合劑的性能穩(wěn)定，不受天氣、 溫度變化的影響，能耐水、耐熱而不變質(zhì)，能適應(yīng)加各種冷卻 液的磨削，也可干磨。陶瓷結(jié)合劑做的金剛石磨頭比有機(jī)結(jié)合劑金剛石磨頭 的氣孔率大，磨削效率髙，磨損小，能較好的保持磨頭的幾何 形狀，適用于成型磨削和磨螺紋、齒輪、曲軸等。

但是，陶瓷結(jié)合劑金剛石磨頭脆性大，不能受劇烈的振動(dòng)。一般 的陶瓷磨頭只能在35米/秒以內(nèi)的速度下使用，再髙的速度，則 須用特殊的陶瓷結(jié)合劑。

陶瓷結(jié)合劑按照它的耐火度不同分為燒熔結(jié)合劑和燒結(jié)結(jié) 合劑兩類。各種剛玉金剛石磨頭都是用燒熔結(jié)合劑制造，而各種碳化 硅金剛石磨頭一般則用燒結(jié)結(jié)合劑制造。現(xiàn)在，已有用燒熔結(jié)合劑制 造的碳化硅磨頭，這種磨頭的機(jī)槭強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)疏松，透氣性 和自說(shuō)性好，切削，用燒熔結(jié)合劑綠碳化眭磨頭磨削T

此外，在陶瓷結(jié)合劑中加入硼、鉛元素，可以提高金剛石磨頭的 強(qiáng)度和韌性;在磨削小螺距螺紋時(shí)，可以獲得較好的磨削效 果0

樹(shù)脂結(jié)合劑(代號(hào)S):這是一種有機(jī)結(jié)合劑。用這種結(jié) 合劑制造的金剛石磨頭強(qiáng)度高，有一定的彈性，?可制造丁作速度高于 50米/秒的磨頭和很薄的磨頭。它的應(yīng)用范圍僅次于陶瓷結(jié)合 劑，在下面一些工序中用得多：