毕业设计（论文）-金刚石锯片的生产工艺及激光焊接

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1、金刚石锯片的生产工艺及激光焊接1前言随着装饰材料市场的发展，对石材的需求是大大增加，在石材加工中，金刚石工具的需求亦越来越大。然而，现时云浮市场上的金刚石锯片质量不大理想。往往是开始很锋利，切到一半时金刚石出刃不好，脱落严重，或切割数量少，一个工时换多次锯片头，导致加工效率不高。石材企业迫切需要高效优质，性价比好的金刚石锯片。在二十一世纪，随着对切割工具的要求越来越高，生产出高质量的金刚石工具已经迫在眉睫，尤其是金刚石锯片，它已经被用于很多行业！金刚石成分配方，热压烧结和焊接是金刚石锯片质量的保证。提高金刚石锯片切割效率与寿命的一个关键因素是提高胎体对金刚石的把持力。胎体对金刚石有好的

2、把持力，金刚石就不会过早脱落，并具有最大的凸出高度，切割时锋利，效率高。具体会在下面分析！热压烧结在提高金刚石刀头的质量方面也起着至关重要的作用，金刚石锯片生产中一道关键工艺。它的好坏将影响锯片的刀头密度、硬度与切割性能，烧结设备的技术性能也影响锯片生产成本、产品与质量。金刚石刀头与基体的焊接在生产成本，质量方面起着决定性作用！激光焊接锯片由于具有很多优点，在美国和欧洲不断获得发展，到目前已有15年的历史，全世界金刚石工具行业已有300条激光锯片生产线，在我国已超过20条。因此发挥现有设备的生产能力，研制高档激光焊接专用锯片，占领国际市场是我们的发展目标。(1)激光发生器不断完善与更新

3、换代。国外已由横流式、快速轴流式发展到第三代板块式。功率达2～2.5kW,我国研制出气体横向流动、纵向约束放电激励、多折激光谐振腔、低吸收光学元件激光发生器。它们的特点是：功率大，耗气量少，运行成本低，维修工作量少，工作可靠，光束质量好，光斑小，焊接质量提高。(2)锯片基体与刀头固定方式由手动改为全自动，精度高，工作可靠。美国、意大利、德国、韩国与我国都有不同固定方式，其中有手动夹具、磁力夹具、气动夹具、滚压夹具等。第23页(3)不用焊料，但必须采用合理过渡层配方，使其性能与工作层及基体相匹配，提高焊接强度、焊透性，减少气孔与裂纹。(4)研制合理的工作层配方。一般Fe基、Co基、Ni基

4、胎体易焊接，对含Cu、Sn、W、Wc、Pb过多的胎体难以焊接。(5)为适应沥青、养护混凝土加工的需要，研制斜齿、高低齿、刀形齿、硬质合金加强齿。(6)重视激光锯片刀头烧结工艺的研究，选择合理的烧结温度、压力与时间，控制好烧结气氛与温度，是保证激光焊接质量的重要因素。(7)选择合理的焊接工艺参数，控制好焊接功率、角度、速度、偏移量、深宽比，保证焊接质量与强度.1.1金刚石圆锯片定义及分类金刚石圆锯片是一种整体上呈圆盘状的刀具，它采用粉末冶金的方法将金刚石颗粒镶嵌在基体的周围。利用金刚石颗粒的压裂压碎以及大面积剪崩其他材料而达到切削的目的。总的说来，金刚石圆锯片的种类很多，分类也很复杂。

5、通常有以下几种分类方式：1)按结构分类：宽水槽金刚石锯片、节块组合式金刚石锯片、窄水槽金刚石锯片、钥匙孔槽金刚石锯片、钻头锯片、碗形锯片等；2)按加工工艺分类：激光焊接金刚石锯片、烧结式金刚石锯片、高频焊接金刚石锯片等；3)按加工对象分类：大理石切割锯片、花岗石切割锯片、混凝土切割锯片等。当然，上述分类方法不能把所有的金刚石圆锯片都包括进去，还有一些特殊用途的金刚石圆锯片。1.2金刚石圆锯片的应用场合一般说来，金刚石圆锯片的工作环境比较恶劣，产品的主要用途是锯切石材，广泛应用于大理石、花岗石、陶瓷墙地砖及混凝土制品的切割，是石材、建材行业重要且广泛使用的加工工具第23页2选题背景在二十

6、一世纪初，在切割方面，有些切割工具已经无法满足对超硬材料的切割，这就要求研发新的切割工具！这样金刚石切割工具也随之产！金刚石莫氏硬度为10，显微硬度为98654.9MPa（100060kg/mm2），绝对硬度大于石英的1000倍，大于刚玉的150倍。矿物性脆，贝壳状或参差状断口，在不大的冲击力下会沿晶体解理面裂开，具有平行八面体的中等或完全解理，平行十二面体的不完全解理。矿物质纯，密度一般为3470～3560kg/m3。 金刚石化学性质稳定，具有耐酸性和耐碱性，高温下不与浓HF、HCl、HNO3作用，只在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融体中，或与K2Cr2O7和H2SO4的混合

7、物一起煮沸时，表面会稍有氧化；在O、CO、CO2、H、Cl、H2O、CH4的高温气体中腐蚀。金刚石还具有非磁性、不良导电性、亲油疏水性和摩擦生电性等。我们都知道金刚石是世界上硬度最高的物体，由于它独特的原子结构（正八面体，如左图所示），再加上它的自身的特点：耐高温，稳定性好，所以在与其他物体摩擦时不容易磨损。以其超硬性广泛用于机电、光学、建筑、交通、冶金、地勘、国防等工业领域和现代高、新技术领域。图1工业用金刚石常用作刀具、钻具、研磨、轴承、拉