[发明专利]钎焊制作磨粒协同排布的磨料工具的方法

摘要

本发明公开了一种钎焊制作磨粒协同排布的磨料工具的方法，包括以下步骤第一步、对磨料和钢基体进行预处理；第二步、将粘结剂均匀涂抹在钢基体表面；第三步、在粘结剂表面按相应的几何结构排布两种磨料；第四步、用钎料覆盖在磨料周围，放入真空炉中，高温加热后冷却得磨料工具。本发明优选金刚石和立方氮化硼为磨料高温钎焊制作磨料协同排布的钎焊工具，利用钎料（Ag‑Cu‑Ti钎料、Cu‑Sn‑Ti钎料）优异的热膨胀性能来弥补钢基体、合金钎料与磨料三者的热膨胀差异，成功实现了磨料与钢基体的钎焊连接，拓宽了钎焊磨料工具的应用领域。

主权项

一种钎焊制作磨粒协同排布的磨料工具的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、对磨料和钢基体进行预处理；第二步、将粘结剂均匀涂抹在钢基体表面；第三步、在粘结剂表面排布两种磨料，所述磨料组成排布群，所述排布群以一个中心排布单元为圆心，若干个排布单元围绕中心排布单元均匀排布；所述排布单元的个数为n，所述中心排布单元与排布单元的纵向间距为R，排布单元的周向间距为θ，θ＝2π/n；所述中心排布单元和排布单元几何结构呈现三层环形，第一层和第二层用第一磨料，第三层用第二磨料，第二层为n1颗磨粒围绕第一层以半径r1均匀排布，第三层为n2颗磨粒围绕中心以半径r2均匀排布，第一层颗粒平均直径为d1，第二层和第三层颗粒平均直径为d2；各参数关系如下：R＝k r2(3≤k≤5)，n＝6，θ＝π/3，r1＝k(d1+d2)/4，r2＝k(d1+3d2)/4，1.5≤d1/d2≤2，n1＝π(1+d1/d2)，n2＝π(3+d1/d2)；第四步、用钎料覆盖在磨料周围，将试件放入真空炉中，抽真空，以10～20℃/min速度升温至880～950℃，保温10～30min，以10～20℃/min速度降温至400℃，随炉冷却至室温，加热和冷却过程中真空炉中的真空度低于1×10‑2Pa；所述钎料为Ag‑Cu‑Ti钎料、Cu‑Sn‑Ti钎料：所述Ag‑Cu‑Ti钎料组份为(Ag72Cu28)95Ti5的Ag‑Cu合金，颗粒平均大小为60～200目；Cu‑Sn‑Ti钎料组份为(Cu80Sn20)95Ti5合金，颗粒平均大小为50～220目。