一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，包括如下步驟：a.對(duì)砂輪基體的表面進(jìn)行除銹、拋光，再進(jìn)行酒精沖洗；b.在基體的表面涂覆焊料層并在焊料層的表面涂覆銀焊劑；c.通過(guò)稀硫酸對(duì)金剛石進(jìn)行清洗并用離子水漂洗后烘干；d.將烘干的金剛石撒在焊料層的表面并通過(guò)釬焊加熱設(shè)備進(jìn)行釬焊處理，在釬焊過(guò)程中添加少量的碳化物。本發(fā)明制出的單層釬焊金剛石砂輪可使磨料裸露高度達(dá)到磨料高度的70%-80%，磨料間的容屑空間被大大擴(kuò)展，不易堵塞，有效磨料切刃更多、更鋒利，磨削比能可大大降低，磨除單位體積的金屬所產(chǎn)生的熱量減少，再加上大的容屑空間可有效容納較多的磨削液，使磨削溫度大大降低，可有效防止磨削燒傷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種砂輪的制備方法，尤其是一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]磨料磨具行業(yè)是機(jī)床工具工業(yè)中的一個(gè)重要不可缺少的功能，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于加工制造業(yè)中的各行各業(yè)，而且近年來(lái)涉及的應(yīng)用領(lǐng)域不斷得到擴(kuò)展。隨著國(guó)內(nèi)外機(jī)械制造、建筑建材等行業(yè)的飛速發(fā)展，客觀(guān)上要求磨料磨具與之相適應(yīng)，砂輪作為磨具磨料的行業(yè)的主要產(chǎn)品，其切割和打磨性能的高質(zhì)、高效、安全、一品多用、低成本化正成為行業(yè)企業(yè)的共性要求。我國(guó)鋼鐵、汽車(chē)、機(jī)床、農(nóng)業(yè)機(jī)械、軸承、造船、鐵路以及航空航天等砂輪使用量密集的行業(yè)的強(qiáng)勢(shì)發(fā)展，砂輪的使用量在逐年增加，加上國(guó)內(nèi)外企業(yè)用戶(hù)逐步淘汰耐磨性差、壽命期短、安全性差的傳統(tǒng)砂輪，轉(zhuǎn)而采用超耐磨、超長(zhǎng)壽、超鋒利、可磨削的切磨復(fù)合砂輪新廣品。
[0003]目前生產(chǎn)中常用的超硬磨料砂輪有金屬結(jié)合劑砂輪、樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪、陶瓷結(jié)合劑砂輪和電鍍砂輪，它們各有自己的特點(diǎn)。(I)樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪:結(jié)合劑為合成樹(shù)脂，結(jié)合強(qiáng)度不高，修整困難，砂輪氣孔較少，不耐高溫，易老化。(2)金屬結(jié)合劑砂輪:結(jié)合劑為金屬，由粉末冶金制成，結(jié)合強(qiáng)度較高，氣孔較少，耐高溫，導(dǎo)熱性好，修整困難。
[3]陶瓷結(jié)合劑砂輪:結(jié)合劑為陶瓷，由高溫?zé)Y(jié)而成，結(jié)合強(qiáng)度較高，耐高溫，耐腐蝕，修整較容易。以上3種砂輪的共同缺點(diǎn)是磨粒裸露高度較低，容屑空間較少，磨削比能較高，散熱性不好，加工中容易發(fā)生燒傷。(4)電鍍砂輪:電鍍砂輪是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型砂輪，其顯著的特點(diǎn)是不需修整砂輪，磨粒裸露高度較高，可達(dá)20%-30%，容屑空間較大，磨削性能較以上3種砂輪有較大提高，且電鍍工藝簡(jiǎn)單，砂輪制造容易，無(wú)需修整，使用方便；單層結(jié)構(gòu)決定了它可以達(dá)到其它砂輪所無(wú)法達(dá)到的高速度。如電鍍CBN砂可實(shí)現(xiàn)高速、超高速磨削，其線(xiàn)速度200、250直到500m/s。電鍍砂輪的這些優(yōu)勢(shì)使得它在超硬磨料砂輪的生產(chǎn)和應(yīng)用中占極其重要的地位，在高速、超高速磨削中更是占據(jù)無(wú)可爭(zhēng)議的主導(dǎo)地位。隨著電鍍砂輪的廣泛使用，其自身的一些缺陷也逐漸顯露出來(lái)。其中最主要的是結(jié)合強(qiáng)度不高，電鍍砂輪上的鍍層金屬并不是磨具行業(yè)嚴(yán)格意義上的結(jié)合劑，在鍍層金屬與基體和磨料的界面上不存在牢固的冶金化學(xué)結(jié)合，磨料實(shí)際上只是被機(jī)械地包埋鑲嵌在鍍層金屬中，把持力不大，在負(fù)荷較重的高效磨削中，砂輪容易因磨粒脫落而導(dǎo)致失效。為了增加把持力就必須增加鍍厚度，從而導(dǎo)致磨粒的裸露高度減少，容屑空間相對(duì)減少，砂輪容易發(fā)生堵塞，散熱效果差，工件表面容易發(fā)生燒傷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中砂輪所存在的缺陷，提供一種利用釬焊改善磨料、釬料、基體之間結(jié)合強(qiáng)度的單層釬焊金剛石砂輪的制備方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0007]a、對(duì)砂輪基體的表面進(jìn)行除銹、拋光，再進(jìn)行酒精沖洗；
[0008]b、在所述基體的表面涂覆焊料層并在焊料層的表面涂覆銀焊劑；
[0009]C、通過(guò)稀硫酸對(duì)金剛石進(jìn)行清洗并用離子水漂洗后烘干；
[0010]d、將烘干的金剛石撒在所述焊料層的表面并通過(guò)釬焊加熱設(shè)備進(jìn)行釬焊處理，在釬焊過(guò)程中添加少量的碳化物。
[0011]上述的一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，所述的碳化物為Cr的Ag-Cu合金，感應(yīng)釬焊35s，溫度為700— 800°C。
[0012]上述的一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，所述的碳化物為N1-Cr合金，感應(yīng)釬焊30s，溫度為1080°C。
[0013]上述的一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，所述稀硫酸的濃度為10%。
[0014]上述的一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，所述的銀焊劑為102膏。
[0015]上述的一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，所述焊料層包括銀基釬料和N1-Cr合金粉。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明制出的單層釬焊金剛石砂輪可使磨料裸露高度達(dá)到磨料高度的70%-80%，磨料間的容屑空間被大大擴(kuò)展，不易堵塞，有效磨料切刃更多、更鋒利，磨削比能可大大降低，磨除單位體積的金屬所產(chǎn)生的熱量減少，再加上大的容屑空間可有效容納較多的磨削液，使磨削溫度大大降低，可有效防止磨削燒傷，尤其是在高效磨削中更能顯示出其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

【具體實(shí)施方式】
[0017]為使對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明如下:
[0018]實(shí)施例1
[0019]一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0020]a、對(duì)砂輪基體的表面進(jìn)行除銹、拋光，再進(jìn)行酒精沖洗；
[0021]b、在所述基體的表面涂覆焊料層并在焊料層的表面涂覆銀焊擠；
[0022]C、通過(guò)稀硫酸對(duì)金剛石進(jìn)行清洗并用離子水漂洗后烘干；
[0023]d、將烘干的金剛石撒在所述焊料層的表面并通過(guò)釬焊加熱設(shè)備進(jìn)行釬焊處理，在釬焊過(guò)程中添加少量的碳化物。
[0024]在本發(fā)明中，稀硫酸的濃度為10%，銀焊擠為102膏，焊料層包括銀基釬料和N1-Cr合金粉。
[0025]提高金剛石與釬料結(jié)合強(qiáng)度的關(guān)鍵是在釬焊過(guò)程中金剛石與釬料在結(jié)合界面上能夠產(chǎn)生化學(xué)冶金結(jié)合，但金剛石的釬焊性較差，大多數(shù)金屬對(duì)金剛石的浸潤(rùn)性都很差，雖然Al、Fe、Co和Ni在液態(tài)下能浸潤(rùn)金剛石，但在能浸潤(rùn)的溫度下，它們對(duì)金剛石的侵蝕都很?chē)?yán)重。至于像T1、Zr、Cr、V等過(guò)渡族元素是碳化物形成元素，雖然都能很好地浸潤(rùn)金剛石，但它們的熔化溫度大于1600度，在這個(gè)溫度下金剛石將會(huì)嚴(yán)重石墨化。即從釬焊金剛石的角度出發(fā)，似乎找不到一種既能充分浸潤(rùn)又不嚴(yán)重侵蝕金剛石的純金屬材料。本發(fā)明的改進(jìn)在于，在低熔點(diǎn)合金中添加少量碳化物，該碳化物為Cr的Ag-Cu合金，感應(yīng)釬焊35s，溫度為780度；能將金剛石牢固地釬焊在鋼基體上，金剛石具有很高的把持強(qiáng)度。
[0026]實(shí)施例2
[0027]該實(shí)施例與實(shí)施例一相似，不同之處在于，在低熔點(diǎn)合金中添加少量碳化物為N1-Cr合金，感應(yīng)釬焊30s，溫度為1080°C，與實(shí)施例1的效果一樣，能將金剛石牢固地釬焊在鋼基體上，增強(qiáng)了金剛石的把持強(qiáng)度。
[0028]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: a、對(duì)砂輪基體的表面進(jìn)行除銹、拋光，再進(jìn)行酒精沖洗； b、在所述基體的表面涂覆焊料層并在焊料層的表面涂覆銀焊劑； C、通過(guò)稀硫酸對(duì)金剛石進(jìn)行清洗并用離子水漂洗后烘干； d、將所述烘干的金剛石撒在所述焊料層的表面并通過(guò)釬焊加熱設(shè)備進(jìn)行釬焊處理，在釬焊過(guò)程中添加少量的碳化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，其特征在于，所述的碳化物為Cr的Ag-Cu合金，感應(yīng)釬焊35s，溫度為700— 800°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，其特征在于，所述的碳化物為N1-Cr合金，感應(yīng)釬焊30s，溫度為1080°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，其特征在于，所述稀硫酸的濃度為10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，其特征在于，所述的銀焊劑為102膏。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單層釬焊金剛石砂輪的制備方法，其特征在于，所述焊料層包括銀基釬料和N1-Cr合金粉。
【文檔編號(hào)】B24D18/00GK104290047SQ201310299305
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】李保國(guó), 俞建成, 張和平, 劉鐘, 張桂枝, 王聚才, 李萌 申請(qǐng)人:寧波大華砂輪有限公司