Лазерная сварка материала переходного слоя алмазной циркулярной пилы и требования к нему

Из теоретического анализа лазерной сварки легко получить высокую прочность сварного шва. Однако при производстве алмазных пил из-за большой разницы между материалом переходного слоя (сварочного слоя) алмазного диска и основного материала пилы, а также большой разницей в производительности между ними. сварка между ними относится к сварке разнородных материалов и должна быть разумной. Только путем выбора параметров процесса сварки и строгого контроля процесса можно получить высокую прочность сварного шва. Основной материал пильного диска обычно определяется. Обычно 30CrMo/28CrMo, 50Mn2V, 65Mn и другие стальные материалы. Конструкция переходного слоя пильного диска является ключом к обеспечению прочности лазерной сварки пильного диска.

 

Материал переходного слоя должен не только иметь характеристики сварки, максимально приближенные к основному материалу, но и соответствовать матрице рабочего слоя лопатки. Обычно материал основного материала и материал рабочего слоя режущей головки сильно различаются, поэтому спроектировать переходной слой пильного диска очень сложно.

Характеристики лазерной сварки: высокая плотность энергии сфокусированного лазерного луча (105~107 Вт/см2), высокая скорость нагрева, высокая скорость сварки, небольшая зона термического влияния, но температура лазерного сварочного шва высока, а градиент температуры велик.

Поэтому основными требованиями к переходному слою лазерной сварки являются:

(1) Температура кипения каждого элемента в переходном слое должна быть одинаковой, чтобы предотвратить образование пузырей при сварке;

(2) переходный слой должен иметь высокую прочность (σmin больше или равно 6×108 Па) и хорошую ударную вязкость, чтобы предотвратить потерю зубьев пильного диска во время работы;

(3) Характеристики спекания переходного слоя и матрицы рабочего слоя должны быть одинаковыми, и при одинаковых условиях спекания он имеет хорошую прочность межфазного сцепления после спекания (σmin больше или равно 6×108 Па);

(4) коэффициент теплового расширения переходного слоя и рабочего слоя должен быть одинаковым, а коэффициент теплового расширения переходного слоя должен быть немного меньше, чтобы предотвратить появление трещин между переходным слоем и рабочим слоем во время лазерной сварки;

(5) Характеристики сварки переходного слоя и подложки пильного диска должны быть максимально схожими;

(6) Диапазон процесса спекания широк, что удобно для производства в промышленных масштабах.

Большинство формул переходного слоя состоят из одного элемента Co, Ni, двухэлементного FeCo, FeNi, CoNi, FeCu или трех компонентов FeCoNi, и переходный слой не может содержать металлы с низкой температурой плавления, такие как олово и другие элементы, потому что такие элементы легко испаряются, газифицируются и образуют поры; добавление небольшого количества Mn и Cr в материал переходного слоя может не только обеспечить упрочнение твердого раствора, повысить износостойкость, но и эффективно уменьшить поры сварки. В настоящее время некоторые иностранные компании, такие как Dr. Fritsch в Германии и Eurotungstone во Франции, провели ряд работ по разработке рецептуры переходного слоя и приготовлению порошка. Учитывая формулу переходного слоя от матрицы, режущей головки, прочности сварки, качества поверхности и т. д., серий V 27-589, V6-790, NEXT и других предварительно легированных порошков.