钎焊要什么材料

2025-05-11 09:07热点百科

钎焊要什么材料?钎焊超硬工具(包括金刚石工具和立方氮化硼工具)在工程陶瓷、硬质合金等难加工材料的高效精密加工过程中得到了广泛应用，但传统工艺制造的超硬磨粒工具存在磨粒易脱落、磨粒利用率不高的问题，现在小编就来说说关于钎焊要什么材料?下面内容希望能帮助到你，我们来一起看看吧!

钎焊要什么材料

钎焊超硬工具(包括金刚石工具和立方氮化硼工具)在工程陶瓷、硬质合金等难加工材料的高效精密加工过程中得到了广泛应用，但传统工艺制造的超硬磨粒工具存在磨粒易脱落、磨粒利用率不高的问题。

磨粒的脱落一方面会引起加工表面质量的降低，另一方面也会造成金刚石等资源的浪费。为解决超硬磨粒把持强度不高、磨粒易过早脱落的问题，20世纪90年代，日本学者Chattopadhyay等率先采用高温钎焊工艺开发了新一代超硬磨料工具—-钎焊砂轮，其锋利的表面形貌和优异的加工性能征服了磨削界，被业内专家称为磨具行业一项具有***意义的创造发明”。

钎焊砂轮主要是利用活性钎料中活性金属元素(如Ti、Cr、Mo等）与超硬磨粒界面处形成的化学冶金结合，大大提高了结合剂对磨粒的把持强度，磨粒的出刃高度达到磨粒自身高度的2/3，既提高了磨粒切削刃的锋利性，又大大扩展了容屑空间，砂轮的磨削性能和使用寿命均得到大幅度提高。而在钎焊砂轮的制备过程中，由于超硬磨料与一般钎料不浸润、钎料熔点过高易导致金刚石石墨化、钎料与磨粒之间力学、物理性能不匹配等原因，磨粒在钎焊过程中易产生应力集中和热损伤等现象。

钎料对超硬磨粒的钎焊性能和使用寿命均具有重要的影响，对此，国内外相关学者开展了大量的研究工作。作者主要介绍了3种常见超硬磨粒钎焊用钎料的钎焊性能、工艺参数及钎料元素改进等方面的研究现状，并对钎焊用钎料的下一步研究重点进行了展望。

Ag基钎料体系

Ag基钎料是制备超硬磨具常用的一类钎料。其熔点适中，工艺性良好，具有一定的强度、硬度和耐腐蚀性。传统Ag基钎料通过添加Ti、Cr、Zn、Cu等元素可构成三元或多元合金，一方面降低了钎料成本，另一方面可有效控制钎料熔点、提高钎焊性能。

Ag基钎料的钎焊性能研究

徐鸿钧等采用Ag基钎料制备了单层钎焊金刚石砂轮，发现在Ag-Cu钎料中添加一定的活性元素Cr可显著改善基体对磨粒的把持力。周玉梅等采用添加Cr粉的Ag基钎料进行了钎焊金刚石实验，并对磨粒、基体和钎料合金之间的界面微观结构和反应产物进行观测和分析，认为钎焊界面生成的Cr7C3等碳化物是实现基体对磨粒高强度把持的主要原因。Ding等釆用Ag-Cu-Ti钎料开发了单层钎焊CBN砂轮，并研究了钎焊界面结构及形成机理，认为B、N等元素在Ti 合金层扩散能力的差异造成了界面组织的分层，并观测到Ti元素优先聚集在磨粒表面形成一层针状的化合物。

卢广林等研究了Ag-Cu-Ti钎料钎焊CBN的钎焊性能和微观结构，发现活性元素Ti的含量对钎焊性能影响很大，随着Ti含量的增加，钎料的润湿性、钎焊接头强度都显著增强。亢世江等。制备了Ti为1%,2%,3%、4%、5％(质量分数)的Ag基钎料，并进行了金刚石膜与硬质合金的钎焊实验，发现Ti的质量分数为1%~3%的钎料具有高的延展性，适合各种成形加工，同时观测到Ag基钎料中的活性成分β-Ti与金刚石膜表面C极具亲和力，实现了金刚石膜与硬质合金的高强度连接。

Ag基钎料的钎焊工艺参数研究

Miab等研究了Ag基钎料对CBN的润湿机理，并观察钎焊温度为920°C时，不同的保温时间（5~15min)对钎焊CBN性能的影响，发现提高保温时间可促使Cu-Ti相向磨粒界面迁移，生成均勻、连续的反应层。为解决高温钎焊冷却过程中较大的热应力导致接头断裂和磨粒破碎的问题，秦优琼等研究了钎焊时压力载荷对金刚石接头残余应力的影响，发现对试件施加一定的压力可降低钎焊的最大残余应力值，提升钎焊接头的剪切强度。丁文锋等采用有限元法对Ag-Cu-Ti钎料钎焊CBN磨粒时的接头残余应力进行了模拟仿真，并重点研究了不同的钎料包埋深度对金刚石残余应力的影响，结果发现:当包埋深度低于50% 时，磨粒内部的最大残余拉应力随包埋深度的增加而减小；当包埋深度在60%~80%时，磨粒的最大残余拉应力变化较小。