金刚石砂轮感应钎焊装置及钎焊方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102974910A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102974910A(43)申请公布日2013.03.20(21)申请号201210456169.9(22)申请日2012.11.14(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市白下区御道街29号(72)发明人苏宏华李奇林徐九华傅玉灿陈燕丁文峰(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人张惠忠(51)Int.Cl.B23K3/00(2006.01)B23K3/08(2006.01)B23K1/002(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称金刚石砂轮感应钎焊装置及钎焊方法(57)摘要本发明公开了一种金刚石砂轮感应钎焊装置及钎焊方法，其中钎焊装置包括感应电源以及与感应电源电连接的感应线圈，还包括一固定金刚石砂轮基体的砂轮回转装置，所述的感应线圈位于所述的金刚石砂轮基体的外圆周上并成点状分布，在所述的感应线圈外部设置有一气体保护罩；该气体保护罩与惰性气体源连接。本发明金刚石砂轮感应钎焊解决了当前真空炉中钎焊工艺存在的钎焊周期长、砂轮基体热变形量大等问题。钎焊过程中加热区域集中在砂轮基体表层，可以有效消除砂轮基体在钎焊过程中的热变形量，有利于单层钎焊金刚石砂轮应用于高效精密磨削加工；其次，使得基体表面温度能迅速上升至钎焊温度；最后，极大缩短了金刚石砂轮的制作周期，提高钎焊效率。CN102974ACN102974910A权利要求书1/1页1.一种金刚石砂轮感应钎焊装置，包括感应电源以及与感应电源电连接的感应线圈，其特征在于：还包括一固定金刚石砂轮基体的砂轮回转装置，所述的感应线圈位于所述的金刚石砂轮基体的外圆周上并成点状分布，在所述的感应线圈外部设置有一气体保护罩；该气体保护罩与惰性气体源连接。2.根据权利要求2所述的金刚石砂轮感应钎焊装置，其特征在于：所述的感应线圈数量为1～3个。3.根据权利要求2所述的金刚石砂轮感应钎焊装置，其特征在于：砂轮基体直径在300mm~1000mm之间。4.根据权利要求2所述的金刚石砂轮感应钎焊装置，其特征在于：所述的砂轮回转装置的转速范围在0.03rpm~0.2rpm之间连续可调。5.根据权利要求2所述的金刚石砂轮感应钎焊装置，其特征在于：所述的感应电源的工作频率500kHz-2MHz之间，加热电流20A-30A之间。6.根据权利要求2所述的金刚石砂轮感应钎焊装置，其特征在于：所述的感应线圈为单回线。7.根据权利要求2所述的金刚石砂轮感应钎焊装置，其特征在于：所述的感应线圈包括槽型导磁体以及方形紫铜管，在槽型导磁体上开设有槽，所述的方形紫铜管嵌入槽内。8.根据权利要求2所述的金刚石砂轮感应钎焊装置，其特征在于：所述的惰性气体源为Ar气。9.一种基于权利要求1所述的金刚石砂轮感应钎焊装置的的钎焊方法，其特征在于：在感应线圈对金刚石砂轮基体的工作表面进行线加热过程中，金刚石砂轮基体在砂轮会装装置的带动下以恒定的转速缓慢转动，从而对砂轮基体进行线加热结合相对扫描移动的方式连续钎焊，当砂轮基体旋转一周时，即完成对整个金刚石砂轮的钎焊。2CN102974910A说明书1/3页金刚石砂轮感应钎焊装置及钎焊方法技术领域[0001]本发明涉及超硬磨料工具领域，具体涉及一种金刚石砂轮感应钎焊装置及方法。背景技术[0002]国外在20世纪90年代初开始研究用钎焊代替电镀开发新一代单层钎焊超硬磨料工具，借助高温钎焊使钎料在磨粒与金属基体界面上发生诸如溶解、扩散、化合之类的相互作用，从根本上改善了磨料、结合剂（钎料合金）、基体三者间的结合强度。与传统的单层电镀工具相比，钎焊工具在磨粒出露高度、磨削力、工具寿命等方面具有明显的优势。此外，钎焊工具表面的磨粒可适度稀疏并有序排布，这既有利于冲刷磨屑，又提高了工具效率。正因此，钎焊超硬磨料工具被广泛看好，是电镀工具的最佳换代产品，目前被业内专家权威高度评价为是超硬磨料工具制造业的一项具有一定意义的创造发明，今后在生产中大面积推广应用后将会产生不可估量的技术经济效果。[0003]目前，单层钎焊金刚石砂轮的制造方式主要是在真空炉中进行，对金属基体进行整体加热，对于大尺寸的砂轮基体，钎焊后变形量的控制十分困难；另一方面，真空炉的升温速度缓慢，工具的制作周期长，且设备投资大，制作方式复杂，成本比较高。此外，由于真空炉的炉膛空间有限，工件尺寸受到了一定的限制，对于尺寸超过炉膛空间大型砂轮基体无法直接进行钎焊。目前的解决方法一般是采用镶块分体式，将镶块单独钎焊完成了之后再组装成为最终的金刚石砂轮。由于装配过程中存在误差，因此镶块式单层钎焊金刚石砂轮的整体精度不高，在高精密磨削加工中应用甚少。[0004]