膏狀銀焊料釬焊金剛石的工藝及方法
南京航空航天大學(xué)的肖冰等利用高頻感應(yīng)釬焊的方法,以添加Cr粉的Ag-Cu合金作為膏狀銀釬焊料,在空氣中感應(yīng)釬焊35秒,釬焊溫度780℃,實(shí)現(xiàn)了金剛石與鋼基體間的牢固結(jié)合。經(jīng)X射線能諧及X射線衍射分析,發(fā)現(xiàn)金剛石界面上有Cr3C2生成。與不加Cr粉的Ag-C合金釬料的對(duì)比試驗(yàn)表明,合金釬料正是通過金剛石界面上的這一碳化物層而強(qiáng)有力地把持住金剛石。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)的孫鳳蓮等利用真空爐中釬焊的方法,以Ag-Cu-Ti活性膏狀銀釬焊料合金箔作為填充材料,對(duì)CVD金剛石厚膜進(jìn)行了釬焊實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)參數(shù):真空度5x10-3Pa,釬焊溫度920℃,升溫和降溫速度為30℃/min,保溫時(shí)間20min。經(jīng)X射線衍射分析,確定了金剛石與釬料結(jié)合界面處的新生化合物為TiC層。正是該碳化物層使釬料與金剛石之間產(chǎn)生了治金結(jié)合,使金剛石厚膜與基體金屬之間形成牢固連接。在此基礎(chǔ)上,討論了不同的釬焊溫度(850°℃、880℃、910℃、940℃和970℃)對(duì)金剛石結(jié)合強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,在940℃時(shí)剪切強(qiáng)度較大,達(dá)133MPa。可見,釬焊溫度直接影響到釬料、金剛石與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度。
哈爾濱理工大學(xué)的李丹等利用真空爐中釬焊技術(shù)對(duì)Ag-Cu-Ti膏狀銀釬焊料在金剛石表面的潤濕狀況進(jìn)行了試驗(yàn)研究。使用了3種Ag-Cu-Ti釬料,Ti的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別占5%、10%和15%。釬焊工藝參數(shù):真空度6.65x10-3Pa,升溫和降溫速度30℃/min,釬焊溫度950℃,保溫時(shí)間25min,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Ti占10%的Ag-Cu-Ti釬料對(duì)金剛石具有較好的潤浸性能,結(jié)合強(qiáng)度較高。關(guān)硯聰?shù)壤弥笨崭袘?yīng)釬焊的方法,對(duì)Ag-Cu-Ti釬料釬焊金剛石磨粒進(jìn)行了釬焊工藝試驗(yàn)研究,探討了釬焊溫度和釬料狀態(tài)對(duì)結(jié)合強(qiáng)度的影響。釬焊工藝:采用二級(jí)加熱工藝,釬焊溫度分別為890℃、910℃和940℃,真空度為0.2Pa,試驗(yàn)結(jié)果表明,釬焊溫度比釬料熔化溫度高50℃(940℃)時(shí),結(jié)合界面的結(jié)合強(qiáng)度較大,X射線衍射分析表明,在金剛石與釬料結(jié)合界面間新生的化合物為TiC。在釬焊溫度為940℃時(shí)真空釬焊無鍍膜金剛石,用Ag-Cu-Ti釬料合金箔的結(jié)合強(qiáng)度比用Ag-Cu共晶合金箔與Ti箔的結(jié)合強(qiáng)度更高。
廣東工業(yè)大學(xué)的王成勇等利用高頻感應(yīng)釬焊的方法,在空氣中或局部氣體保護(hù)下高頻釬焊金則石。主要釬焊工藝:在基體上放置膏狀銀焊料(主要為Ag-Cu-Zn、Ag-Cu-Ti或其它Ag-Cu基合金)和102焊劑,再將金剛石包表上金屬粉(鉻粉和鈦粉)放置在釬焊片上,或在放置了金剛石磨粒的釬焊片上均勻撒上金屬粉,然后進(jìn)行高頻釬焊,實(shí)現(xiàn)了金剛石、釬料與基體之間牢固的化學(xué)治金結(jié)合。