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金刚石/硬质合金钎焊用胶粘剂及助焊剂研究

作　者: 纠永涛
导　师: 闫焉服
学　校: 河南科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 金刚石 有序排列 胶粘剂 助焊剂 BNi2钎料
分类号: TG42
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


随着现代工业社会的快速发展，人造金刚石的生产成本越来越低。金刚石刀具的应用愈来愈广泛，人们对金刚石刀具的磨削质量、使用寿命等要求也愈来愈苛刻。传统的金刚石刀具，金刚石颗粒分布大多是随机的，这种刀具的金刚石利用率较低、刀具加工精度较差，而且使用寿命也比有序排列金刚石刀具的寿命低。金刚石有序排列成熟应用的有模板法、点胶法、借助静电排布等方法，但其工序复杂、生产效率低且生产成本较高。本文提出在钎料中加入胶粘剂配制而成具有一定粘性、延展性的钎料膏，金刚石颗粒可以固定在钎料膏中，在钎焊过程中，胶粘剂受热挥发从而在对钎焊质量影响不大的情况下达到金刚石颗粒在刀具中有序排列的目的。研究表明：ABS胶是一种较为理想的胶粘剂；当ABS胶和BNi2比例为1:5时，将金刚石颗粒压入块状的钎料膏表面，然后一起附着在钢基体上钎焊，钎焊后表面平整光滑，且金刚石颗粒固定牢固。助焊剂对金刚石和硬质合金钎焊具有很大影响，研究表明：Na2B4O7含量为25%、KBF4含量为9%、CoCl2含量为5wt.%、NaF含量为5wt.%，H3BO3含量为54wt.%组成的助焊剂具有较好的综合钎焊工艺性能。当钎焊温度为1030℃，保温时间15分钟时，BNi2钎料的铺展率和铺展面积达到最大，其最大铺展面积为287.63mm2。与传统的助焊剂相比，所开发的专用助焊剂对BNi2钎料的铺展面积明显大于传统的金刚石和硬质合金钎焊用助焊剂。与传统的助焊剂相比，所开发的专用助焊剂对BNi2钎料的铺展面积比传统的金刚石和硬质合金钎焊用助焊剂QJ102、 FB101、 FB102、 FB104对BNi2钎料的铺展面积分别提高了10.4%、12.7%、7.7%、6.5%。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第1章 金刚石刀具概述  7-19
  1.1 金刚石刀具的发展  7-11
    1.1.1 金刚石刀具的优点  7-8
    1.1.2 金刚石刀具应用  8
    1.1.3 金刚石刀具的类型  8-9
    1.1.4 金刚石钎焊  9-10
    1.1.5 金刚石刀具钎焊研究现状  10-11
  1.2 硬质合金概述  11-13
    1.2.1 硬质合金的钎焊性  12
    1.2.2 硬质合金的钎焊润湿性  12-13
  1.3 金刚石工具的有序排列及择优取向  13-17
    1.3.1 金刚石工具的有序排列及择优取向原理  13
    1.3.2 有序排列及择优取向技术现状与应用  13-17
  1.4 金刚石和硬质合金钎焊用助焊剂研究现状  17
  1.5 研究目的及主要内容  17-19
    1.5.1 研究目的  17-18
    1.5.2 主要研究内容  18-19
第2章 设计思路及实验方法  19-26
  2.1 胶粘剂设计原则  19
  2.2 胶粘剂设计  19-22
    2.2.1 胶粘剂配置  19-20
    2.2.2 试样的制作方法  20-21
    2.2.3 钎焊工艺  21-22
    2.2.4 金刚石放置位置对焊接质量的评价  22
    2.2.5 QJ102 助焊剂对焊接质量的评价  22
    2.2.6 金相的制备与观察  22
  2.3 助焊剂研制试验方法及过程  22-25
    2.3.1 助焊剂的配方及配制  22-23
    2.3.2 钎焊工艺性能测定  23-24
    2.3.3 铺展工艺  24-25
  2.4 金相试样的制备与微观观察  25-26
第3章 新型胶粘剂设计与开发  26-33
  3.1 胶粘剂的选择  26-28
  3.2 金刚石放置位置对焊接质量的影响  28-29
  3.3 QJ102 助焊剂对焊接质量的影响  29-30
  3.4 ABS 胶粘剂对钎焊质量的影响  30-32
  3.5 本章小结  32-33
第4章 金刚石钎焊助焊剂研制  33-39
  4.1 引言  33
  4.2 Na_2B_4O_7含量对助焊剂钎焊性能的影响  33-35
  4.3 KBF_4含量对助焊剂钎焊性能影响  35-37
  4.4 BNi2 钎料用专用助焊剂与传统助焊剂铺展性能对比  37-38
  4.5 本章结论  38-39
第5章 结论和展望  39-41
  5.1 结论  39
  5.2 展望  39-41
参考文献  41-45
致谢  45-46
攻读硕士学位期间的研究成果  46

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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 > 焊接材料
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