学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

聚晶金刚石复合片高频感应钎焊试验研究

作　者: 贾乾忠
导　师: 张弘弢
学　校: 大连理工大学
专　业: 精密仪器及机械
关键词: PCD复合片 高频感应钎焊 钎料 抗剪切强度 微观组织
分类号: TG454
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 269次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


PCD复合片由聚晶金刚石层和硬质合金层组成。PCD层具有金刚石的高硬度和耐磨性，硬质合金层则具有良好的强度和刚度，二者的结合使PCD复合片具有优异的切削性能。PCD刀具是用合适的钎料及钎剂将切割成一定形状的PCD复合片焊接在刀具基体上，然后再通过刃磨而制成的切削工具。高频感应钎焊是目前常用的PCD复合片焊接工艺，但是由于PCD复合片的焊接工艺性差，在实际生产中经常出现刀具的脱焊现象。寻找合适的钎料、钎剂搭配，提高刀具的钎焊性能成为PCD刀具发展的当务之急。 首先，我们选用三种不同的钎料，三种不同的钎剂和三种不同的刀具基体，使用GP15-CW6型高频感应焊机，在空气中进行了PCD复合片高频感应钎焊试验；进而用钎焊好的PCD刀具进行破坏性剪切试验，测量刀具的抗剪切强度。剪切试验结果表明：1#钎料对硬质合金YD201的润湿性优于2#钎料，3#钎料对45#钢的润湿性最好。由试验结果得到优化的钎料、钎剂和刀具基体搭配为：3#钎料—QJ102—45#钢，1#钎料—F500A—YD201。 其次，通过观察剪切试验后的照片，我们发现刀具的主要破坏形式有三种：由于气孔、夹渣等引起的刀头脱落，PCD复合片强度不够引起的PCD复合片断裂，刀体强度较低引起的刀体断裂。其中，由气孔、夹渣等引起刀头脱落的情况较少，说明高频感应钎焊试验中获得的刀具大部分能满足生产实践的需求。 最后，用金相显微镜和扫描电镜(SEM)对刀具焊缝进行了观察，并用电子探针(EPMA)对焊缝中元素的分布情况进行了观测。通过金相显微镜和扫描电镜照片，可以发现绝大多数刀具焊缝填充均匀，无明显焊接缺陷，而且在钎料与硬质合金之间形成了明显的固溶体过渡带；但是部分焊缝中也存在焊接缺陷，其中编号为1003的刀具焊缝内气孔最多，并含有夹渣缺陷。结合电子探针元素扫描图，我们对焊缝内夹渣和气孔的生成原因及其影响因素进行了探讨，并提出了初步解决方案。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-19
  1.1 PCD刀具性能简介  9-10
  1.2 PCD刀具的应用和发展  10-13
    1.2.1 PCD刀具的应用  10-11
    1.2.2 PCD刀具的发展  11-13
  1.3 PCD刀具的制造  13-14
    1.3.1 PCD刀具的制造过程  13
    1.3.2 PCD复合片的切割  13-14
  1.4 PCD复合片的焊接方法  14-17
  1.5 PCD复合片高频感应钎焊研究现状  17-18
  1.6 本论文的主要研究工作  18-19
2 高频感应钎焊原理  19-29
  2.1 感应加热原理  19-20
    2.1.1 工件感应加热原理  19-20
    2.1.2 高频感应电流的分布特性  20
  2.2 涡流在感应加热工件中的分布  20-22
    2.2.1 涡流在工件中的分布与电流透入深度  20-21
    2.2.2 热态与冷态的涡流透入深度  21-22
  2.3 工件加热的物理过程  22-23
    2.3.1 透入式加热  22-23
    2.3.2 传导式加热  23
  2.4 钎焊接头的形成  23-29
    2.4.1 液态钎料对固态母材的润湿  23-25
    2.4.2 钎料的毛细填缝  25-27
    2.4.3 液态钎料与固态母材的相互作用  27-29
3 PCD复合片高频感应钎焊试验  29-36
  3.1 钎焊试验材料的选择  29-32
    3.1.1 钎料的选择  29-30
    3.1.2 刀具基体的选择  30
    3.1.3 钎剂的选择  30-32
  3.2 钎焊试验方法  32-33
    3.2.1 钎焊温度的控制  32-33
    3.2.2 试验方法  33
  3.3 钎焊试验  33-36
    3.3.1 焊前准备工作  33-34
    3.3.2 钎焊过程  34-36
4 PCD复合片钎焊焊缝性能研究  36-55
  4.1 PCD复合片钎焊焊缝剪切试验  36-44
    4.1.1 剪切试验装置  36-37
    4.1.2 剪切试验结果  37-38
    4.1.3 剪切试验结果分析  38-41
    4.1.4 焊缝厚度与钎料的关系  41-43
    4.1.5 刀具破坏形式分析  43-44
  4.2 PCD复合片钎焊焊缝微观组织分析  44-50
    4.2.1 4503焊缝微观组织分析  45-46
    4.2.2 1003焊缝微观组织分析  46-47
    4.2.3 2002焊缝微观组织分析  47-48
    4.2.4 200102焊缝微观组织分析  48-50
  4.3 PCD复合片焊缝缺陷分析  50-55
    4.3.1 PCD复合片焊缝缺陷概述  50-51
    4.3.2 PCD复合片焊缝中的气孔缺陷  51-53
    4.3.3 减少PCD复合片焊缝中气孔的措施  53-55
结论  55-56
参考文献  56-58
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  58-59
致谢  59-60
大连理工大学学位论文版权使用授权书  60

相似论文

  1. 新型银基无镉中温钎料组织性能的研究,TG425.2
  2. 轧制Mg-Zn-Ce-Zr（Mn）合金微观组织及力学性能研究,TG339
  3. 模拟月球环境温度下的镁合金显微组织与力学性能研究,TG146.22
  4. 高性能低成本铝基复合材料制备技术研究,TB331
  5. 异种镁合金AZ31与NZ30K激光焊接的研究,TG456.7
  6. 船用E级钢三丝GMAW对接焊工艺研究,TG457.11
  7. X12CrMoWVNbN铁素体耐热钢热加工过程中组织演变的研究,TG142.73
  8. 液态模锻过共晶铝硅合金组织及性能,TG319
  9. 铝钢异种金属螺柱熔钎焊工艺试验方法研究,TG454
  10. Al-Si-Cu-Nd铸造铝合金的微观组织及疲劳性能,TG136.1
  11. 高强电场作用下金属材料电热效应的研究,TG111
  12. 轧制镁合金棘轮行为研究及微观组织数值模拟,TG339
  13. TC6本构关系及叶片微观组织模拟研究,TG316
  14. 6082-T6铝合金搅拌摩擦焊接头组织及力学性能研究,TG453.9
  15. 预备热处理—冷轧变形材料组织遗传演化规律研究,TG142.15
  16. 添加纳米颗粒的复合无铅钎料及其微连接接头性能研究,TB383.1
  17. 相场法模拟强迫层流对凝固微观组织的影响,TG111.4
  18. Al_2O_3陶瓷与Q235钢钎焊接头的微观组织与性能研究,TG407
  19. 汽轮机锌基合金轴瓦材料和性能研究,TG166
  20. GH99高温合金TLP连接工艺与组织性能研究,TG453.9
  21. 新型低银无铅焊料的研究,TG42

中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接工艺 > 钎焊
© 2012 www.xueweilunwen.com