钎焊材料的选择与钎焊方法

钎焊时对钎焊材料的选择就尤为关键，接下来为了达到钎焊接头性能和钎焊工艺的要求，跟大家来具体讲下材料应达到的以下基本要求：

一、钎料成分稳定，尽量减少钎焊温度下元素的烧损，少含或不含少有金属和贵金属。

二、钎料的热膨胀系数应与母材相近，以避免在钎缝中产生裂纹。

三、适当的熔化温度范围：一般情况下，钎料的熔点应比母材的熔点低40~60℃，如果接头在高温下工作时，钎料的熔点应高于工作温度。

四、钎料应具有良好的润湿作用。并且有与母材相互扩散、溶解的能力，以利于填满接头的间隙。

五、钎焊材料与母材在钎焊时的物理、化学作用应确定它们之间形成的结合。能达到钎焊接头的物理、化学和力学性能要求，如导电性、不易腐蚀性、防化学反应性、抗拉强度等

钎料对金刚石钎焊有哪些影响呢？

一、强度：钎料具有相应的强度和硬度。在磨削过程中，如果钎料强度和硬度不够，那么将导致自身快磨损，失去对磨粒把持能力。khalid等通过分析金刚石、钎料和基体三者之间的界面，发现T元素的加入也使钎料本身的强度加大，性加大，但是Ti含量过多，会导致合金熔点升高，以及金属化合物增多，钎焊接头脆性加大。

二、残余应力：避免由于物理性能的不匹配导致金刚石与钎料截面处产生较大的残余应力。

三、熔点：熔点不能高于金刚石石墨化温度，也不能过低，若熔点太低，则在磨削过程中，可能因为较不错的磨削温度导致钎料软化，造成磨粒过早脱落。目前，Ii-Gr钎料应用普遍，但其钎焊温度较不错(900℃以上)，金刚石有石墨化的倾向，影响钎焊金刚石的强度和工具寿命。(常用钎料为镍基合金→钎焊温度太高使金刚石石墨化→通入璘苳汽降低镍基合金熔点→含璘的钎焊把持力不够→用镀Ti、Cr金刚石改进结合强度）

四、润湿性：钎料对金刚石具有良好的漫润、扩散作用。好的漫润、扩故作用可以确定钎料与金刚石磨粒之间形成的化学台金结合，提升钎焊强度。张风林等通过在钎料合金中添加Cr、Ti金属粉，改进了钎料合金对金刚石钎焊的润湿性能。

五、稳定性：钎料应具有稳定、均匀的成分，以减少钎焊过程中的偏析现象和易挥发元素的损耗。

主权利要求：

一、根据所述的一种钎焊金刚石加工工艺，其特征在于：所述激光钎焊所使用的激光为CO2激光，功率为20KW。

二、根据所述的一种钎焊金刚石加工工艺，其特征在于：所述酸性水洗液成分为3%浓度的稀硫酸液。

三、一种钎焊金刚石加工工艺，其特征在于，包括：

（1）原料：金刚石、Ni、Cr、P。

（2）预合成：将Ni、Cr、P通过声波金属混合机预混为预合金A。

（3）钎焊：将所述预合金A与所述金刚石通过激光钎焊进行焊接，获得半成品。

（4）打磨：将所述半成品用角磨机进行打磨。

（5）抛光：将所述半成品用抛光机进行抛光。

（6）水洗：将半成品通过酸性水洗液水洗清洁表面，获得成品。

四、根据所述的一种钎焊金刚石加工工艺，其特征在于：所述预合金A中Ni、Cr、P成分配比为2：7：1。

钎焊方法与其他熔焊方法不同，钎焊过程中钎料合金熔化温度要比母材熔化温度低，钎焊温度要小于母材固相线而高于钎料液相线。针对金刚石而言，这就需要钎焊温度小于金刚石的石墨化转变温度。钎焊时，钎料在金刚石表面润湿、毛细作用、填充、铺展、紧密包裹金刚石磨粒，同时在金刚石与钎料合金之间以碳化物的形式形成化学冶金结合。以钎焊法制作的金刚石工具，其金刚石磨粒结合强度和出刃高度都较不错，锋锐性和切削性能了提升，容屑空间固定并且比较大，特别适合高速的速率好磨削加工、难加工材料的加工和加工。