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《畢業(yè)設(shè)計(論文)-金剛石鋸片的生產(chǎn)工藝及激光焊接》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、金剛石鋸片的生產(chǎn)工藝及激光焊接1前言隨著裝飾材料市場的發(fā)展,對石材的需求是大大增加,在石材加工中,金剛石工具的需求亦越來越大。然而,現(xiàn)時云浮市場上的金剛石鋸片質(zhì)量不大理想。往往是開始很鋒利,切到一半時金剛石出刃不好,脫落嚴重,或切割數(shù)量少,一個工時換多次鋸片頭,導(dǎo)致加工效率不高。石材企業(yè)迫切需要高效優(yōu)質(zhì),性價比好的金剛石鋸片。在二十一世紀,隨著對切割工具的要求越來越高,生產(chǎn)出高質(zhì)量的金剛石工具已經(jīng)迫在眉睫,尤其是金剛石鋸片,它已經(jīng)被用于很多行業(yè)!金剛石成分配方,熱壓燒結(jié)和焊接是金剛石鋸片質(zhì)量的保證。提高金剛石鋸片切割效率與壽命的一個關(guān)鍵因素是提高胎體對金剛石的把持力。胎體對金剛石有好的
2、把持力,金剛石就不會過早脫落,并具有最大的凸出高度,切割時鋒利,效率高。具體會在下面分析!熱壓燒結(jié)在提高金剛石刀頭的質(zhì)量方面也起著至關(guān)重要的作用,金剛石鋸片生產(chǎn)中一道關(guān)鍵工藝。它的好壞將影響鋸片的刀頭密度、硬度與切割性能,燒結(jié)設(shè)備的技術(shù)性能也影響鋸片生產(chǎn)成本、產(chǎn)品與質(zhì)量。金剛石刀頭與基體的焊接在生產(chǎn)成本,質(zhì)量方面起著決定性作用!激光焊接鋸片由于具有很多優(yōu)點,在美國和歐洲不斷獲得發(fā)展,到目前已有15年的歷史,全世界金剛石工具行業(yè)已有300條激光鋸片生產(chǎn)線,在我國已超過20條。因此發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)能力,研制高檔激光焊接專用鋸片,占領(lǐng)國際市場是我們的發(fā)展目標。(1)激光發(fā)生器不斷完善與更新
3、換代。國外已由橫流式、快速軸流式發(fā)展到第三代板塊式。功率達2~2.5kW,我國研制出氣體橫向流動、縱向約束放電激勵、多折激光諧振腔、低吸收光學(xué)元件激光發(fā)生器。它們的特點是:功率大,耗氣量少,運行成本低,維修工作量少,工作可靠,光束質(zhì)量好,光斑小,焊接質(zhì)量提高。(2)鋸片基體與刀頭固定方式由手動改為全自動,精度高,工作可靠。美國、意大利、德國、韓國與我國都有不同固定方式,其中有手動夾具、磁力夾具、氣動夾具、滾壓夾具等。第23頁(3)不用焊料,但必須采用合理過渡層配方,使其性能與工作層及基體相匹配,提高焊接強度、焊透性,減少氣孔與裂紋。(4)研制合理的工作層配方。一般Fe基、Co基、Ni基
4、胎體易焊接,對含Cu、Sn、W、Wc、Pb過多的胎體難以焊接。(5)為適應(yīng)瀝青、養(yǎng)護混凝土加工的需要,研制斜齒、高低齒、刀形齒、硬質(zhì)合金加強齒。(6)重視激光鋸片刀頭燒結(jié)工藝的研究,選擇合理的燒結(jié)溫度、壓力與時間,控制好燒結(jié)氣氛與溫度,是保證激光焊接質(zhì)量的重要因素。(7)選擇合理的焊接工藝參數(shù),控制好焊接功率、角度、速度、偏移量、深寬比,保證焊接質(zhì)量與強度.1.1金剛石圓鋸片定義及分類金剛石圓鋸片是一種整體上呈圓盤狀的刀具,它采用粉末冶金的方法將金剛石顆粒鑲嵌在基體的周圍。利用金剛石顆粒的壓裂壓碎以及大面積剪崩其他材料而達到切削的目的??偟恼f來,金剛石圓鋸片的種類很多,分類也很復(fù)雜。
5、通常有以下幾種分類方式:1)按結(jié)構(gòu)分類:寬水槽金剛石鋸片、節(jié)塊組合式金剛石鋸片、窄水槽金剛石鋸片、鑰匙孔槽金剛石鋸片、鉆頭鋸片、碗形鋸片等;2)按加工工藝分類:激光焊接金剛石鋸片、燒結(jié)式金剛石鋸片、高頻焊接金剛石鋸片等;3)按加工對象分類:大理石切割鋸片、花崗石切割鋸片、混凝土切割鋸片等。當(dāng)然,上述分類方法不能把所有的金剛石圓鋸片都包括進去,還有一些特殊用途的金剛石圓鋸片。1.2金剛石圓鋸片的應(yīng)用場合一般說來,金剛石圓鋸片的工作環(huán)境比較惡劣,產(chǎn)品的主要用途是鋸切石材,廣泛應(yīng)用于大理石、花崗石、陶瓷墻地磚及混凝土制品的切割,是石材、建材行業(yè)重要且廣泛使用的加工工具第23頁2選題背景在二十
6、一世紀初,在切割方面,有些切割工具已經(jīng)無法滿足對超硬材料的切割,這就要求研發(fā)新的切割工具!這樣金剛石切割工具也隨之產(chǎn)!金剛石莫氏硬度為10,顯微硬度為98654.9MPa(100060kg/mm2),絕對硬度大于石英的1000倍,大于剛玉的150倍。礦物性脆,貝殼狀或參差狀斷口,在不大的沖擊力下會沿晶體解理面裂開,具有平行八面體的中等或完全解理,平行十二面體的不完全解理。礦物質(zhì)純,密度一般為3470~3560kg/m3。?金剛石化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,具有耐酸性和耐堿性,高溫下不與濃HF、HCl、HNO3作用,只在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融體中,或與K2Cr2O7和H2SO4的混合
7、物一起煮沸時,表面會稍有氧化;在O、CO、CO2、H、Cl、H2O、CH4的高溫氣體中腐蝕。金剛石還具有非磁性、不良導(dǎo)電性、親油疏水性和摩擦生電性等。我們都知道金剛石是世界上硬度最高的物體,由于它獨特的原子結(jié)構(gòu)(正八面體,如左圖所示),再加上它的自身的特點:耐高溫,穩(wěn)定性好,所以在與其他物體摩擦?xí)r不容易磨損。以其超硬性廣泛用于機電、光學(xué)、建筑、交通、冶金、地勘、國防等工業(yè)領(lǐng)域和現(xiàn)代高、新技術(shù)領(lǐng)域。圖1工業(yè)用金剛石常用作刀具、鉆具、研磨、軸承、拉