50Mn2V金刚石锯片激光焊接过渡层粉末的研制上
50Mn2V金刚石锯片激光焊接过渡层粉末的研制(下)
ｔ ａ ｒ ｎ ｉｉｎ ｌ ｙ ｒ ｏ ｅ ｔ ｉ ｖ ｒ ｅ ｓ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｃ ｒｔ ｎ ｔ ｂ ｌ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｃ ｎ ｂ ｈ ｎ ｔａ ｓｔ ａ ｅ ｆｃ ｒ ａ ｎ ｏ ｅ ｓ ａ ｏ ａ ｙ ｉ ｅ ｕ ｉｙ ａ ｄ ｓ ａ ｉ ｚ ｔ ｎ ａ ｅ ｏ ｉ ｏ
Ｇｕ ｎ ｘ ４ ０ ４ ａ ｇ ｉ５ １ ０ ，Ｃｈｎ ２ ｉａ； ．Ｇｕ ｎ ｘｉＫｅ ａ ｏａ ｏｙｏ ｕ ｅｈ ｒ ｔｒａ ｓａ ｃ ｎ ｖｌｐｍｅ ｔ ａ ｇ ｙ Ｌ ｂ ｒ ｔｒ ｆ Ｓ ｐ ｒ ａ ｄ Ｍａｅ ｉｌＲｅｅ ｒｈａ ｄ Ｄｅ ｅｏ ｎ， Ｇｕｌ ｅｅ ｒｈ Ｉ ｓｉ ｔ ｆ ｏｏ ｙ ｆ ｒＭｉｅａ ｓｕ ｃｓ ｉｉ Ｒ ｓａ ｃ ｎｔ ｕ ｅｏ Ｇｅ ｌｇ ｏ ｎ ｒ ｌＲｅｏ ｒｅ ，Ｇｕｌ ｎ ｔ ｉｉ ｎ，Ｇｕ ｎ ｘ ４ ０ ４ ａ ｇ ｉ５ １ ０ ，Ｃｈｎ ｉａ）
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｆ ｌ ｓ ｒ ｗｅ ｄ ｎ ｒ ｎ ｉ ｉ ｎ ｓａ ｃ ｎ ｖ ｌｐ ｎｔ ｏ ａ ｅ ｌ ｉ ｇ ｔ ａ ｓ ｔ ｏ
ｌｙ ｒｐ ａ ｅ ｏｗｄ ｒ ｕ ｅ ｏｒ ５ Ｍ ｎ Ｖ ｉ ｍ ｏ ｄ ｓ ｗ ｌ ｄ ｅ ｓｄ ｆ ０ ２ ｄａ ｎ ａ ｂ ａ ｅ
秦海青 ｈ ， 王进 保 ｈ ， 光 海 ， 。蒙 李运 海 柳 １＇ ， Ｚ程
（． 家 特 种矿 物 材 料 工 程 技 术 研 究 中心 ， 西 桂 林 ５ １０ ； １国 广 ４ ０ ４ ２ 桂林 矿 产 地 质研 究院 广 西 超 硬 材 料 研 究开 发 重 点 实验 室 ， 西 桂 林 ５ １ ０ ） ． 广 ４ ０ ４
3.38 金刚石锯片的激光焊接讲解
图6 不同焊接速度对焊缝熔深的影响
结论：激光入射角在 4°-11° 左右，偏移量约为 0.2mm0.25mm ，焦点距离基体表面约为板厚的 1/3 时，焊接效果 最好。
3. 小结
介绍了金刚石锯片的材料、结构特点和传统焊接工艺存
在的问题，采用激光焊接金刚石锯片的焊接性和工艺要点。
4. 作业思考题
1）传统上金刚石锯片的焊接工艺方法有哪些？
(a）+0.5mm
(b）0mm
(c）-0.25mm
(d）-0.5mm
图4 激光束不同偏移位置对焊缝成形的影响
（正值为向刀头偏移，负值为向刀体偏移。图c的情况气孔最少，熔深最大）
图5 不同激光功率对焊缝熔深的影响
(a）2.5m/min.
(b）2.0m/min.
(c）1.5m/min.
(d）1.0m/min.
刀体为金属材质，相当于异质材料的焊接。
传统上的烧结焊或钎焊锯片因结合强度不高，在使用过程中常出现刀头崩出伤人事故。
图2 金刚石钻头
图3 激光加工国家研究中心的金刚石工具专用焊接系统
2.2 金刚石锯片的焊接工艺 刀头属粉末冶金材料，焊接易产生气孔，激光束应偏向基体 一侧并成一定角度，产生角焊缝的效果。
金刚石锯片的激光焊接
课程名称：激光加工技术 主讲人：王文权 单位：刚石锯片的材料、结构特点，掌握激光 焊接金刚石锯片的工艺要点。
2.激光焊接金刚石锯片工艺
2.1 金刚石锯片的焊接性
图1 金刚石锯片
金刚石锯片由钢基体和圆弧形刀头组成。刀头属于金刚石颗粒和粘接金属烧结的产物，
2 ）采用激光焊接金刚石锯片，激光束为什么要向刀体有一
定的偏移量？
激光焊接金刚石工具过渡层预合金粉末的试验研究
Ｑ Ｉ Ｈａ— ｉ ｇ ，ＸＩ ｈ — ａ ｇ ，ＸＩ Ｎ ｌｑｎ Ｅ Ｚ ｉｇ ｎ ＡＮＧ ３ 。 １ｏ ，ＨＵ ＡＮＧ ｎ ｈ ａ Ｙａ — ｕ 。
（ ． ｉ ａ Ｎａ ｉｎ ｌＳ ｅ ｉ ｌＭ ｉ ｅ ａ ａ ｅ ｉ ｌ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｎ ｓａ ｃ ｅ ｔｒ Ｇｕ ｌ ４ ０ ４， ｉ ａ； １ Ｃｈ ｎ ｔｏ ａ ｐ ｃａ ｎ ｒ ｌＭ ｔ ｒａ ｓ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｃ ｎ ｅ ， ｉｉ ５ １ ０ Ｃｈ ｎ ｎ
秦 海 青 谢 志 刚 ，向 波 ， ，黄 艳 华
（． １ 桂林 矿 产地 质 研 究 院 国家 特 种 矿 物 材 料 工 程技 术 研 究 中 心 ， 西 桂 林 广 ２ 中南 大学 粉 末 冶金 国 家重 点 实 验 室 ， 南 ， 沙 ． 湖 长 ４０８） １ ０ ３ ５ １ ０ ４０４
成 固 溶 体 ， 生 了 固溶 强化 。 产
关 键 词 ： 刚石 工 具 ； 光 焊接 ； 渡 层 ； 末 试 制 ； 合金 ； 金 激 过 粉 预 共沉 淀
中图分类号 ： ＴＱ１ ４ ６
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ３ ４ ３２ ０ ） ３ ０ ７ ５ １７ —１ ３ （０ ７ ０ —０ ０ —０
ｔ ｏ ｈｅ ｃ ｍｐｏ ｎ ｓｏｆｐｏ ｅ ａ ｕｆ ｃ ｕ ｅ ｈ ｍｉ ａ Ｏ— ｒ ｃｐｉａ ｉ ｎ ａ ｅ ｕｎ ｆ ｒ ａ ｅ． ｎｅ ｔ ｗｄ ｒｍ ｎ ａ ｔ ｒ ｄ ｂｙ ｃ ｅ ｃ ｌＣ － ｅ ｉ ｔ ｔｏ ｒ ｉｏ ｍ ｎｄ ｐｒ ． ｐ ａ ｌ ｙ ｏｆ ｔ ｐ ｌｏ ｈｅ ｏｗｄｅ ｓ ｃ ｅ ｄ． Ｍ ｏｒ ｏ ｅ ｒ ｉ ａ ｈｉｖｅ ｅ ｖ ｒ，ｔ ｅ ｏ ｔ ｉ ｏｗ ｔ ｓｍ ｐ ｅ ｑｕ ｐｍｅ ． Ｓｏ ｈ ｃ ｓ ｓ ｌ ｗｉｈ ｉ ｌ ｅ ｉ ｎｔ
激光焊接金刚石开槽锯片制造工艺分析
激光焊接金刚石开槽锯片制造工艺分析谢涛 李维（武汉万邦超硬材料有限公司，武汉，430074）（江苏耀峰工具有限公司，江苏，212312）摘要：介绍了激光焊接金刚石开槽锯片的焊接过渡层材料选择, 主要焊接工艺参数对焊接质童的影响和选取原则, 焊件检测技术等工艺过程。
关键词：金刚石开槽锯片 过渡层 激光焊接工艺1、前言：金刚石开槽片广泛应用于石材加工、建筑装潢施工等领域切缝开槽的光纤通讯、水管、电线等线管铺设，相比普通的金刚石锯片开槽，具有专业、高效等特性。
开槽片是在钢材本体上焊接或烧结一些含金刚石颗粒与粘结性金属粉末冶金体，俗称刀头,其整体形状主要有V型、平口型、三明治型，传统的开槽片一般采用热压整体烧结，高频焊接等方式，其缺点是刀头容易脱落，安全系数较低，对使用者构成较大的人身伤害系数，存在较大的安全隐患。
为此本文重点研究激光焊接的平口型金刚石开槽片，因其焊接属于不同材料、不同组织之间的异种金属激光焊接, 工艺关键在于过渡层材料选择、深熔焊、热影响区控制等，为了避免传统工艺安全系数低的缺点，必须有效的提高基体和刀头结合强度，提高其使用安全性能。
2、试验：通过激光焊接工艺的金刚石开槽锯片，研究其抗弯性能和切割性能，试验锯片规格选定为115mm干式平口型开槽片，基体厚度为3mm，刀头尺寸为32x6x10mm。
所使用设备为LW-200三维混料机、KP35自动冷压机、TL-2000型真空烧结机、HGL-2000型横流CO2激光器、自制开刃机、抗弯测试仪、TC4110麦太保手提云石机。
图12.1基体材料的选择：由于开槽片在切割工作时会受到强烈的冲击和剧烈的震动，所以基体必须选用强度高、不易变形、耐冲蚀、性能稳定的材料，传统的钢基体总体上以碳钢和合金钢为主，但这类材料在激光焊接条件下极易脆性断裂，不适合金刚石开槽片激光深熔焊的特点，因为激光深熔焊焊接过程中相当于快速加热冷却的过程，因此对于高碳钢就会在焊接热影响区产生大量的高脆性的高碳马氏体，容易产生裂纹而断裂，故激光焊接的金刚石锯片基体材料一般应选用高强度低碳特种合金钢，故本试验选用焊接性能好的30CrMo特种合金钢，其具有高的强度和韧性，参透性较高，热强性也较好，有良好的焊接性能。
金刚石锯片焊接技术的研究_龙伟民
图 1 焊片厚度与焊接强度的关系 铁、钨、钛等元素向 钎缝扩散、溶解, 促使 钎缝组织脆 化, 降低接头强度。当钎缝厚度过大时钎缝中容易产 生气孔, 减小有效钎接面积, 降低抗剪强度。 3. 2 加热过程对接头机械性能的影响
ment of diamond saw- blade welding strength.
KEYWORDS: diamond saw- blade, brazing, laser welding, high temperature strength, wettability
1 前言
其工艺特点是将胎体金属直接烧结在钢基体上, 由于
表 2 钎焊温度对接头性能的影响
钎焊温度
抗剪强度 MPa
断口形貌特征
670
165
断在刀头侧, 部分钎料未熔
720
241
断在刀头侧, 有少量夹渣
740
246
断在刀头侧, 有少量气孔
800
120
断在交接面, 气孔多、严重氧化
注: 钎料: Z12; 钎剂: J102; 焊接时间 20 秒
3. 2. 3 保温时间 保温的目的有三个: 促进钎料对基体和刀头充分
的前提下提高电热转换效率。高频电流的单面透热深 度按下列公式计算
d = 50300( f ) 1 2 式中材料的相对磁导率( ) 和电阻率( ) 是由锯片 基体和刀头确定的、并随温度变化, 电流频率取决于所 选电源。当电流频率低时透热深度大, 但电热效率低; 当 电流频率高时电热效率高, 透热深度小加热时间长。目 前流行的加热电源的电流频率在 30~ 150kHz 之间, 焊接 大锯片时应选用低频率电源, 反之选用高频率电源。
1998.5 激光焊接金刚石锯片焊缝强度的研究
激光焊接金刚石锯片焊缝强度的研究朱海红 唐霞辉 朱国富(华中理工大学激光加工国家工程研究中心,武汉,430074)摘要:从材料、工艺两个方面较详细地分析了影响激光焊接金刚石锯片焊缝强度的几个主要因素,分析了这些因素对焊缝强度产生影响的原因,并就如何提高焊缝强度作了讨论。
关键词:激光焊接 金刚石锯片 焊接强度R esearch of w elded seam strength of laser w elded diamond sa wZhu Haihong ,Tang Xiahui ,Zhu Guof u(National Engineering Research Center for Laser Processing ,HUST ,Wuhan ,430074)Abstract :This article proposes the three major factors influencing the welded seam strength of laserwelded diamond saw :(1)selecting proper and well 2weldable substrate materials ;(2)selecting sintering procedure parameters ,such as sintering temperature of 650℃～750℃,synthetic pressure of 20MPa ,temperature holding time of 4min ;(3)selecting welding parameters ,such as welding power 1kW ,weld 2ing speed 1m/min ,shift amount.0.1～0.25mm.K ey w ords :laser welding diamond saw welding line strength引 言金刚石锯片已广泛应用于石材加工行业和建材行业,它是在钢的基体上焊接一种由金刚石颗粒与胎体材料组成的复合烧结体,常称之为刀头。
切割钢筋混凝土的激光焊接金刚石锯片及其制备工艺[发明专利]
![切割钢筋混凝土的激光焊接金刚石锯片及其制备工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ac4d211e9e31433238689321.png)
专利名称：切割钢筋混凝土的激光焊接金刚石锯片及其制备工艺
专利类型：发明专利
发明人：蒋武峰
申请号：CN202010579555.1
申请日：20200623
公开号：CN111906944A
公开日：
20201110
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种切割钢筋混凝土的激光焊接金刚石锯片及其制备工艺，属于钢筋混凝土切割工具技术领域。
该激光焊接金刚石锯片包括圆形基体与焊接在基体外边缘上的金刚石刀头，其中：所述金刚石刀头为多个，均匀排布于基体外圆周上，相邻金刚石刀头之间形成V型槽，所述V型槽向基体内延伸出弧形槽Ⅰ；所述金刚石刀头的外端面设计为长城齿结构。
刀头原材料由铜、铁、锡、镍、锰、碳化钨粉末以及金刚石、液体石蜡组成，刀头与基体通过激光焊接为一体。
本发明通过刀头配方和刀头形状的优化设计，使得切割钢筋混凝土的激光片通过外圆齿快速切入定位，随着切割深度的加深，后续的金刚石刀头逐步扩大，连续的U槽可以满足各种路况的施工需要。
申请人：江苏华昌工具制造有限公司
地址：212300 江苏省镇江市丹阳市开发区齐梁路818号
国籍：CN
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预和金粉在激光焊接金刚石锯片中的应用与研究
・
原 辅材 料 ・
《 工
业
金
刚
石》
第 ２期
片使用 中性 能的不 同影 响进 行 了 比较 研究 ， 包 括胎体 的机械 力学性 能 、 胎体 对 金 冈 石 把持 力 Ⅱ
混合 ；
① 、 号胎体 在 混料 工序 中对 比的结 果显 ② 示， ①号胎体生产 时间缩 短 ， 动力成本 上有一定 的节 约 ， ①号预合金粉胎体优势 略显 。
对单质元素粉末 和预合金 粉末 的成型烧结工艺
过程进行了详 细 的对 比分 析并 得 出对 比结果 ；
行控制 ， 对稳 定和 提 高金 刚石 工具 的质 量具 有
重要 的意义。随着金属粉末 生产技术 的不断提 高和预合金 粉末 的出现 ， 为制 造 出高性 能 的金
１ ８
②对单质粉末混合胎体 和预合金粉末胎体在锯
・
原辅 材料 ・
第 ２期 陈 宝 良 史利平 预和金 粉 在激 光焊接金 刚石锯 片 中的应 用与研 究 ２ １ 年 ６月 ０１
预 和 金 粉在 激 光 焊 接 金 刚 石锯 片中 的应 用 与研 究
陈 宝 良 史 利 平
晶 日金 刚 石 工 业 有 限 公 司 河 北 三 河 燕 郊
Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｅ ａｌ ｙ ｄ ｐ ｗｄ ｒ ｍｉｅ ｏ ｅ ｈ ｌ ｉ ｇ ｆ ｒ ｅ ｃ ｔ ｎ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ｒ — ｌ ｅ ｏ ｅ ｏ ｘ ｄ ｐ ｗｄ ｒ ｏｄ ｎ ｏ ｃ ｕ ｔ ｇ ｌ ｅ ｉ ｆ
１ 前 言Leabharlann 刚石工具产 品提 供 了更好 的技术基 础。 目前 ，
生产试验 ， 采用相 同的真空烧 结设备 进行烧 结 ，
采用 同一 型号激 光焊 接机 、 同 的焊 接工 艺进 相 行激光焊接 ， 以相 同的生 产工 艺 进行 后 续 的 并 开刃 、 张力 测试 、 正平整 度 等等 ， 校 通过 对 比试 切实验 ， 进行 了数据统计分析 。
激光焊接金刚石锯片工艺分析
激光焊接金刚石锯片工艺分析1焊接过渡层材料金刚石锯片由钢基体和圆弧形刀头两部分组成。
钢基体以碳钢和合金钢为主，但适用于激光焊接金刚石锯片的基体材料一般应选用高强度特种低碳合金钢，传统的40Cr和45钢因基体强度不够容易变形而不主张使用；传统的65Mn高碳钢因在激光焊接基体热影响区部位容易产生大量的高脆性针状马氏体也不主张使用。
刀头为铜基、铁基、镍基、钴基、钨基和铝基粉末掺金刚石热压烧结成型。
如何将二者可靠地焊接在一起，是激光焊接金刚石锯片工艺的关键技术之一。
为了避免刀头中金刚石颗粒在激光焊接高温下石墨化(人造金刚石的碳化温度为740℃-838℃)和因刀头与钢基体的热膨胀相差过大而产生焊接裂纹，通常需要在刀头内侧设置一层无金刚石颗粒的过渡层(见图2)，其厚度在1.0mm-2.0mm范围内，其中过渡层与刀头则是通过冷压成型+热压烧结工艺连接在一起。
激光焊接时，过渡层与钢基体焊接在一起，因此，刀头过渡层材料的选取将严重影响激光焊接金刚石锯片的外观和焊缝强度。
根据激光焊接金刚石锯片使用性能与生产工艺要求，激光焊接刀头过渡层须满足下列要求：够高的焊接强度、良好的焊缝质量、合理的配方组分、最优的烧结温度和低廉的成本。
目前选作刀头过渡层材料成分的元素可分为单元素(Co，Ni)，双元素(如FeCo，FeNi，CoNi，FeCu)和3元素(如FeCoNi，FeCoCu)3种情况，但过渡层中不能含有熔点金属如锡等元素，原因在于这些元素容易蒸发汽化而产生气孔，但可加入少量的起固溶强化、增加磨性和减少焊接气孔作用的Mn和Cr元素。
大量实际配方表明：Co作为过渡层材料成分十分有利的，因为钢基体和钴基材料之间能形成和Fe的无限固溶体，实现钢基体与过渡层之间良好冶金结合，但因价格因素则必须设法减少或降低其用量，这也是过渡层材料配方研究的主要目标。
2焊接工艺金刚石锯片的激光焊接属于不同厚度的异种材料焊接，影响其焊接质量的因素很多，包括焊前准备、激光光束质量、激光功率、焊接速度、焦点位置、激光束偏移量、激光束的入射角、保护气体流量等，而目前有关这方面的研究应该说是比较成熟的。
金刚石锯片文献目录大全
98 金刚石吃入岩石深度公式的理论推导及存在问题探讨 王智慧 石材-2000-4
99 黑旋风金刚石组合锯片基体是如何达到国际水平的？ 杨春明 石材-2000-4
100 浅谈金刚石圆锯片焊接强度的检测 李坊明 唐振兴 石材-2000-3-
88 激光焊接金刚石锯片的特征声信号反馈控制 庄其仁 张文珍... 激光技术-2001-3
90 金刚石小锯片真空烧结技术 吴卫民 应用科技-2001-5
91 圆锯片用金刚石受热强度损失试验分析 丁艳红 张银喜 太原理工大学学报-2001-5
92 金刚石与锯片使用性能之间的关系 王秦生 宋诚... 郑州工业高等专科学校学报-2001-4
金刚石锯片文献目
1 金刚石圆锯片焊接温度的控制 朱宝珣[1] 朱林[1]... 石材-2005-3
2 对优质金刚石切边锯片的分析研究 田先辉[1] 华丽[2]... 超硬材料工程-2005-1
3 阻尼夹层消音金刚石圆锯片的锯切噪声特性 李国彬 郭全梅... 金刚石与磨料磨具工程-2005-1
50 金刚石锯片焊接技术的研究 龙伟民[1] 曾大本[2]... 金刚石与磨料磨具工程-2002-3
51 造粒粉末在金刚石工具中的应用 黄漫 罗锡裕 金刚石与磨料磨具工程-2002-3
52 金刚石圆锯片激光焊接的研究 庞振华 杨惠宁... 金刚石与磨料磨具工程-2002-2
53 镀Ti金刚石工具磨粒破坏形态分析 王艳辉 臧建兵... 金刚石与磨料磨具工程-2002-2
109 铁基金刚石圆锯片胎体材料的研究 戴秋莲 吴惠贞 金刚石与磨料磨具工程-2000-4
金刚石锯片专用还原铁粉的研究与实践
山西冶金SHANXI METALLURGY总第178期2019年第2期Total 178No.2, 2019生产实践•应用技术DOI:10.16525/l4-1167/tf.2019.02.46金刚石锯片专用还原铁粉的研究与实践蔺存栋，曹乃红，赵 星，刘 辉(莱芜市泰东粉末科技有限公司，山东莱芜271100)摘要：通过深入研究金刚石锯片生产工艺和用粉需求以及原有生产工艺的缺陷，创新性地设计并实施了短流程还原铁粉生产工艺，实现了 250目还原铁粉松装密度、颗粒形状显著改善，化学成分满足金刚石锯片用粉需求基础上生产效率得到充分保证，较原有工艺具有流程短、松装密度高、颗粒形状一致性好、粒度细和化学成分优越的突出优点，取得了良好的效果。
关键词：金刚石锯片一次粉生产高粉机打料系统中图分类号:TD98文献标识码:A文章编号:1672-1152( 2019 )02-0117-03金刚石工具主要包括磨具、切割工具、钻探工 具、修整工具等，广泛应用于地质勘探、石材、机械、 汽车及国防工业等各个领域，目前我国金刚石工具 产品已形成系列化，品种规格比较齐全⑴。
金刚石锯片是金刚石类工具中消耗量最大的刀具，约占金刚石刀具材料消耗总量的95%以上。
目 前，随着中国对欧美市场的深入了解和开拓，制造 业、加工业向亚洲国家的转移和发达国家向亚洲采 购量的加大，对金刚石工具的设计和制造提出了更高的要求。
目前金刚石锯片的生产主要采用粉末冶金方法，即将金刚石磨粒和金属粉末混合并进行冷 压或者热压后烧结制成金刚石节块，然后通过高频 感应加热或者激光焊接到金属基体上。
金刚石锯片 胎体的作用是做黏结剂，即有效地包镶金刚石,使金 刚石在切削时不易脱落，从而使锯片的工作面有足够的金刚石，保证金刚石工具的时效和寿命。
目前, 金刚石锯片的金属胎体主要有钻基、铜基、镰基、铁 基4种以及高耐磨的WC 基胎体等。
铁基胎体由于其金属粉末价格较低廉.铁的价格仅是钻的2%~3%閃，制造成本低,使用性能居中。
一种无基体全粉末超薄金刚石锯片[发明专利]
![一种无基体全粉末超薄金刚石锯片[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7637002bd5bbfd0a785673df.png)
专利名称：一种无基体全粉末超薄金刚石锯片专利类型：发明专利
发明人：柴辽江
申请号：CN201710396426.7
申请日：20170531
公开号：CN108971634A
公开日：
20181211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种无基体全粉末超薄金刚石锯片，其胎体由粉末和金刚石通过粉末冶金方法制得。
粉末含有：铜粉，占总质量的35‑55%；钴粉，占总质量的8‑12%；锡粉，占总质量的
8‑12%；镍粉，占总质量的2‑4%；钛粉，占总质量的1‑3%；铬粉，占总质量的1‑3%；钼粉，占总质量的1‑3%；铁粉，占总质量的5‑20%；钨粉，占总质量的1‑10%；银粉，占总质量的0.5‑1.5%；硅粉，占总质量的0.3‑0.5%；磷粉，占总质量的0.2‑0.3%；碳粉，占总质量的0.2‑0.3%；金刚石体积浓度为2%～60%，颗粒度为0.04～0.25mm。
由于本发明采用了以上技术方案，本发明具有以下优点:一是无基体，大大减少了基体的浪费；二是其厚度可达0.3‑1.0㎜；三是刀头高度达锯片外径的45%，产品使用寿命长，切割效率高，锯缝小，节省能源和资源。
申请人：江苏友和工具有限公司
地址：212300 江苏省镇江市丹阳市练湖工业园区旺湖路
国籍：CN
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50Mn2V合金钢板成分50Mn2V性能
50Mn2V合金钢板成分50Mn2V性能
50Mn2V是合金结构钢板，执行标准为：WYJ，统一数字代号：A10272。
交货状态一般为退火。
50Mn2V因热处理后有良好的基体强度、焊接
性能以及耐磨性，所以通常用于制作锯片，模具，弹簧等。
50Mn2V化学成分：C：0.47~0.57Mn：1.40~1.80Si：
≤0.25P：≤0.035S：≤0.035V：0.08~0.1650Mn2V力学性能：抗拉强度（σb/MPa）：≥980屈
服点（σs/MPa）：≥835断后伸长率（δ5/%）：≥12断面收缩率（ψ/%）：≥40冲击吸收功（Aku2/J）：≥39&n）
（退火或高温回火状态）：≤217近几年研制成功了金刚石锯片基体材料50Mn2V，由于该材料添加了0.08%-0.16%的钒，改善了淬火性能；同时增加了锰含量、降低了碳含量，这些都助于改善钢的各项力学和机械性能，延长锯片寿命。
一种激光焊接金刚石锯片过渡层用预合金粉末的性能研究
一种激光焊接金刚石锯片过渡层用预合金粉末的性能研究申思;宋月清;汪礼敏;刘鹏【期刊名称】《金刚石与磨料磨具工程》【年(卷),期】2007(000)004【摘要】本文介绍了激光焊接金刚石工具的发展以及预合金粉末在激光焊接金刚石工具过渡层中的应用.分别对预合金粉末和混合粉末烧结得到的胎体进行了三点抗弯强度实验和焊接实验.实验结果表明:自行研制的超细预合金粉末S-1的烧结温度在750～850 ℃,抗弯强度在800～1300 MPa,激光焊接强度高于40 N·m,焊接强度变化小于4 N·m;在800 ℃烧结时,与混合粉末比较,使用超细预合金粉末,胎体的三点抗弯强度由1050 MPa提高到1300 MPa,焊接强度由36 N·m提高到44 N·m.【总页数】4页(P32-35)【作者】申思;宋月清;汪礼敏;刘鹏【作者单位】北京有色金属研究总院,北京,100088;有研粉末新材料(北京)有限公司,北京,101407;北京有色金属研究总院,北京,100088;北京有色金属研究总院,北京,100088;有研粉末新材料(北京)有限公司,北京,101407;有研粉末新材料(北京)有限公司,北京,101407【正文语种】中文【中图分类】TG74;TQ164【相关文献】1.激光焊接金刚石工具用铁钴预合金粉末的制备与性能 [J], 向波;谢志刚;贺跃辉;黄艳华;秦海青2.激光焊接金刚石工具过渡层预合金粉末的试验研究 [J], 秦海青;谢志刚;向波;黄艳华3.激光焊接金刚石工具过渡层预合金粉末研究 [J], 李立波;唐霞辉;秦应雄;蔡方寒;刘天明;朱国富4.金刚石锯片胎体专用预合金粉末（TT15）的性能研究 [J], 宋月清;夏志华;等5.铜基预合金粉末制备金刚石锯片的性能研究 [J], 肖长江;窦志强;李娟;栗正新因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
50Mn2V金刚石锯片激光焊接过渡层粉末的研制(上)
50Mn2V金刚石锯片激光焊接过渡层粉末的研制(上)秦海青;周桂琴;王进保;蒙光海;李运海;程柳【摘要】介绍了自主研发的A激光焊接过渡层粉末的设计性能指标、制备方法和基本参数,测试了A粉末烧结试样块的机械性能,检测了A过渡层、国外某公司过渡层与50Mn2V钢基体的激光焊接强度.焊接强度测试结果表明:在780℃～880℃常用烧结温度范围内,A过渡层可以与不同的工作层配合使用,比国外某公司过渡层具有更高的安全性和稳定性,焊接强度达到并超过BS En13236:2001安全标准.A激光焊接过渡层粉末可以替代国外进口的激光焊接过渡层粉末.【期刊名称】《超硬材料工程》【年(卷),期】2010(022)003【总页数】3页(P16-18)【关键词】过渡层;激光焊接;50Mn2V;金刚石锯片【作者】秦海青;周桂琴;王进保;蒙光海;李运海;程柳【作者单位】国家特种矿物材料工程技术研究中心,广西,桂林,541004;桂林矿产地质研究院广西超硬材料研究开发重点实验室,广西,桂林,541004;国家特种矿物材料工程技术研究中心,广西,桂林,541004;桂林矿产地质研究院广西超硬材料研究开发重点实验室,广西,桂林,541004;国家特种矿物材料工程技术研究中心,广西,桂林,541004;桂林矿产地质研究院广西超硬材料研究开发重点实验室,广西,桂林,541004;国家特种矿物材料工程技术研究中心,广西,桂林,541004;桂林矿产地质研究院广西超硬材料研究开发重点实验室,广西,桂林,541004;国家特种矿物材料工程技术研究中心,广西,桂林,541004;桂林矿产地质研究院广西超硬材料研究开发重点实验室,广西,桂林,541004;桂林矿产地质研究院广西超硬材料研究开发重点实验室,广西,桂林,541004【正文语种】中文【中图分类】TQ164激光焊接金刚石锯片包括刀头和钢基体两个组成部分。
其中刀头包括工作层和过渡层两个部分,过渡层的加入主要是为了实现刀头与钢基体材料的激光焊接,过渡层通常有1.5～2mm的高度,含过渡层的激光焊接刀头见图1。
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第22卷第3期 超 硬 材 料 工 程V o l.22 2010年6月SU PERHA RD M A T ER I AL EN G I N EER I N G Jun.2010 50M n2V金刚石锯片激光焊接过渡层粉末的研制(上)①秦海青1,2,周桂琴,王进保1,2,蒙光海1,2,李运海1,2,程柳2(1.国家特种矿物材料工程技术研究中心,广西桂林541004;2.桂林矿产地质研究院广西超硬材料研究开发重点实验室,广西桂林541004)摘 要:介绍了自主研发的A激光焊接过渡层粉末的设计性能指标、制备方法和基本参数,测试了A粉末烧结试样块的机械性能,检测了A过渡层、国外某公司过渡层与50M n2V钢基体的激光焊接强度。
焊接强度测试结果表明:在780℃～880℃常用烧结温度范围内,A过渡层可以与不同的工作层配合使用,比国外某公司过渡层具有更高的安全性和稳定性,焊接强度达到并超过BS En13236:2001安全标准。
A激光焊接过渡层粉末可以替代国外进口的激光焊接过渡层粉末。
关键词:过渡层;激光焊接;50M n2V;金刚石锯片中图分类号:TQ164 文献标识码:A 文章编号:1673-1433(2010)03-0016-03Research and develop m en t of la ser weld i ng tran sitionlayer powder used for50M n2V d i am ond saw bladeQ I N H ai2qing1,2,ZHOU Gu i2qin2,W AN G J in2bao1,2,M EN G Guang2hai1,2,L I Yun2hai1,2,CH EN G L iu2(1.N ational S p ecial M ineral M aterials E ng ineering T echnology R esearch Center,Gu ilin,Guang x i541004,Ch ina;2.Guang x i K ey L aboratory of S up erhard M aterial R esearch and D evelopm ent, Gu ilin R esearch Institu te of Geology f or M ineral R esou rces,Gu ilin,Guang x i541004,Ch ina)Abstract:D esign ing perfo r m ance,m anufactu re m ethods and basic param eters of laserw elding tran siti on layer pow der A are p resen ted in th is pap er.M echan ical p roperties ofpow der A sin tered sam p les,laser w elding in ten sity of tran siti on layer A and tran siti onlayer m ade by a overseas com pany bonded w ith50M n2V steel sub strate are investigated.T he resu lts indicate that tran siti on layer A sin tered betw een780℃and880℃is betterthan tran siti on layer of certain overseas com p any in secu rity and stab ilizati on and can beapp lied fo r differen t w o rk ing layers.M o reover,the w elding in ten sity of tran siti on layer Ahas m et and su rpassed the B S En13236:2001standard on safety.T herefo re,the laserw elding tran siti on layer pow der from the overseas can be rep laced by the pow der A.Keywords:tran siti on layer;laser w elding;50M n2V;diam ond saw b lade①收稿日期:2010-05-10作者简介:秦海青(1979-),男,硕士,工程师。
主要从事合金粉末的制备及金刚石工具制造方面的研究工作。
E-m ail:qinhaiqing5218@163.com。
基金项目:广西科学基金(桂科青0832089);广西科技开发计划项目(桂科攻0992001-10)610 前言激光焊接金刚石锯片包括刀头和钢基体两个组成部分。
其中刀头包括工作层和过渡层两个部分,过渡层的加入主要是为了实现刀头与钢基体材料的激光焊接,过渡层通常有1.5～2mm 的高度,含过渡层的激光焊接刀头见图1。
激光焊接时过渡层熔化,钢基体和刀头结合处部分熔化,熔化后的合金液体相互熔合形成焊缝。
因此过渡层的焊接强度直接影响激光焊接金刚石锯片的质量、使用的安全性和可靠性。
激光焊接金刚石锯片的钢基体材料主要采用30C r M o 和50M n 2V 合金钢,其中30C r M o 主要用来制造小功率激光焊接金刚石锯片,50M n 2V 是用来制造大功率激光焊接金刚石锯片。
目前采用国内生产的过渡层粉末烧结成过渡层虽然可以保证刀头和30C r M o 钢基体的焊接强度,但是对于50M n 2V 的焊接效果不是很理想,焊后立刻出现大量的焊接裂纹,不能保证锯片的焊接强度,给大功率锯片的制造造成了很大的技术瓶颈。
采用国外进口的过渡层粉末烧结成过渡层虽然可以保证刀头和50M n 2V 的焊接强度,但是由于进口过渡层粉末的价格昂贵,给国内激光焊接金刚石锯片生产企业造成了较大的成本压力。
本研究的目的是研制具有独立知识产权的低成本激光焊接过渡层粉末,实现金刚石锯片的刀头和50M n 2V 钢基体的激光焊接,大幅度降低国内激光焊接金刚石锯片生产企业的生产成本。
图1 含过渡层的激光焊接刀头[1]F ig .1 L aser w elding saw blade w ith transiti on layer根据B S En 13236:2001安全标准,规定对于刀头结块型焊接和烧结金刚石锯片,刀头与基体结合处强度以及刀头强度需满足以下最小弯曲强度(Ρb ):(1)用于手持式切机的金刚石锯片,要求Ρb ≥600M Pa ;(2)用于固定式和移动式切机的金刚石锯片,要求Ρb ≥450M Pa [2]。
结合B S En 13236:2001安全标准,笔者提出在780℃～880℃常用烧结温度范围内,激光焊接过渡层要达到下列性能指标:过渡层与50M n 2V 钢基体的焊接强度不小于600M Pa ,平均焊接强度不小于900M Pa 。
为了方便叙述,笔者将研制的激光焊接过渡层粉末命名为A 激光焊接过渡层粉末,简称为A 粉末,将A 粉末烧结成的过渡层简称为A 过渡层。
1 A 粉末的制备1.1 制备设备A 粉末的制备设备主要包括:双柱并流反应过滤成套设备(非标设备)、全自动推杆煅烧-还原炉(非标设备)、氨分解发生器等。
1.2 制备方法和过程1.溶液的配制:根据A 粉末的成分计算出各金属离子的添加当量,将铁、钴、铜的可溶性氯盐与去离子水配制成水溶液,导入加液釜中;根据粉末的成分计算出沉淀剂的添加当量,将过量10%～20%的草酸和去离子水配制成与金属盐溶液体积相等的水溶液,导入另一个加液釜中。
2.共沉淀反应:将金属盐溶液和草酸溶液通过加液釜以相同速率分别加入到反应釜中进行共沉淀反应,充分搅拌;再加入氨水调节反应溶液的pH 值,直至溶液呈弱酸性;反应20～40m in 后,静置沉淀2～4h ,得复合金属盐沉淀物。
3.过滤、洗涤和干燥:复合金属盐沉淀物经过滤分离,用去离子水清洗沉淀物,除去杂质离子,滤液的电导率小于20Λs c m 时,再将沉淀物置于干燥箱中除去表面吸附水。
4.煅烧:将复合金属盐沉淀物放入全自动推杆煅烧-还原炉内煅烧,煅烧温度为400℃～550℃,煅烧时间50～90m in (使部分表面水、结晶水挥发,杂质、沉淀物充分分解),得金属氧化物复合粉末。
5.还原:将金属氧化物复合粉末转入全自动推杆煅烧-还原炉内,采用氨分解气进行还原,还原温度600℃～800℃,氨分解气的流量2～4m 3 h ,还原时间50～90m in ,被还原出来的金属在还原温度下通过扩散完成合金化过程,得合金粉末。
6.后处理:合金粉末经破碎筛分,真空包装,即得成品。
粉末费氏粒度值(FSSS )不超过10Λm ;粉末总氧含量不超过1w t .%。
2 A 粉末的基本参数2.1 A 粉末的基本特性71采用费氏粒度仪测量粉末的费氏粒度(GB T 3249),用美国L ECO 公司的TC 氧氮分析仪测定粉末中的氧含量,用美国L ECO 公司的C s -200红外碳硫分析仪测定粉末中的碳含量。
A 粉末的理论密度、费氏粒度、氧含量和碳含量见表1。
2.2 A 粉末的物相分析表1 A 粉末的基本特性T able 1 Basic characteristics of pow der A 理论密度(g c m3)费氏粒度(Λm )氧含量(w t .%)碳含量(w t .%)8.105～7<1<0.020图2 A 粉末的X 射线衍射图谱F ig .2 XRD spectrum of pow der A 图2是A 粉末的X 射线衍射图谱。
物相分析表明:A 粉末由Co 3Fe 7(PD F 卡片号:48-1817)和CoFe (PD F 卡片号:44-1433)两种物相组成,在制备过程中A 粉末成功实现了合金化。
2.3 A 粉末的SE M形貌图3 A 粉末的SE M 形貌(×300)F ig .3 SE M i m age of pow der A (×300)采用JM S -6460LV 扫描电镜观察A 粉末的微观形貌,粉末的微观形貌见图3和图4。
A 粉末的外形呈近球形,颗粒表面光滑,颗粒间形成聚合体。
通过聚集方式得到的二次颗粒被称为聚合体或聚集颗粒。
实际上,聚合体有两种形式,即所谓的团粒和絮状体[3]。
团粒是由单颗粒靠范德华力粘结而成的,其结合强度不大,用研磨、擦碎等方法或在液体介质中被分散成更小的团粒或单颗粒。