钎焊立方氮化硼焊接性影响因素与微观结构
2021-03-28王光祖张相法王永凯王大鹏
王光祖,张相法,位 星,王永凯,王大鹏
(1.郑州磨料磨具磨削研究所,河南 郑州 450001;2.郑州中南杰特超硬材料有限公司,河南 郑州 450001)
1 引言
立方氮化硼(cBN)超硬磨料具有“三高一好”(硬度、热稳定性和化学惰性高、导热性好)的优点,因而由该种磨粒制作的各型固结砂轮在镍基高温合金、钛合金等难加工材料的磨削加工中得到了应用。但是cBN超硬材料表现出非常稳定的电子配位,很难被熔化的液态金属所润湿,一般焊接材料很难实现cBN与金属的连接,目前cBN制品和超硬耐磨涂层多采用烧结或电镀工艺制作,制品在使用过程中磨粒极易脱落,降低了其有效使用寿命[1-3]。为了充分发挥立方氮化硼磨粒的超强耐磨性,开发新型单层钎焊cBN砂轮,期望借磨粒、钎料、基体之间的化学和冶金结合实现对磨粒的牢固把持,从而满足高效重负荷磨削加工对砂轮的要求,采用钎焊技术连接cBN与金属制造cBN制品成为焊接界研究的热点之一[4-6]。
国外关于cBN超硬材料钎焊技术研究的最初报道是在1997年,白俄罗斯学者Igor L Pobol等[7]采用真空钎焊技术,使用Cu基钎料钎焊cBN,作者发现Cu基钎料对cBN材料表现出良好的润湿性,Cu基钎料对cBN之间的润湿角可达11°~35°。2001年Jan.Felba等[8]使用Ag基钎料在1123~1323℃下将cBN钎焊到碳化钨的表面上,发现Ag基合金钎料可以较好的润湿cBN。
国内关于采用钎焊技术制备cBN制品的研究发展比较晚,2002年肖冰等[9]使用Ag-Cu-Ti合金钎料和真空钎焊方法制备了cBN砂轮,实验发现Ag-Cu-Ti合金钎料可以较好地润湿cBN超硬材料。2004年丁文峰等[10]针对肖冰等人制备的cBN砂轮进行了界面微结构分析。……
