Poin Pengetahuan Alat Berlian Brazing (Bagian 2)

Kata kunci: Berlian, Alat Berlian, Bahan Brazing, Teknologi Brazing, Penerapan Teknologi Brazing di Alat Berlian

 

Dalam artikel sebelumnya, kami mengeksplorasi penerapan teknologi brazing dalam alat berlian. Mari kita lanjutkan dengan artikel berikutnya.

Artikel sebelumnya mencakup:

1. Alat Berlian dan Klasifikasinya

2. Bentuk koneksi berlian

3. Aplikasi Teknologi Brazing di Alat Berlian

4. Difusi membakar selama sintering matriks berlian

5. Brazing alat berlian tunggal

 

Artikel ini mencakup:

6. Brazing Segmen Berlian ke Matriks

7. Brazing of Diamond Composites

8. Peralatan dan Proses Berlian Alat Membrazing

9. Tren Pengembangan dalam Berlian Perangkat Membrazing

10. Kesimpulan

 

 

Alat berlian sering diproduksi dengan membrazing tips berlian dan substratnya. Brazing adalah metode utama yang digunakan dalam penggergajian sehari -hari, pemotongan, penggilingan, dan alat pengeboran. Sementara alat -alat ini datang dalam berbagai bentuk, kesamaan terletak pada pematahan komposit kompleks berpori yang terbuat dari metalurgi bubuk hingga baja paduan.

 

Alat berlian beroperasi dalam kondisi keras, sering beroperasi dengan kecepatan tinggi, di bawah getaran, dan pada suhu tinggi. Oleh karena itu, tips alat berlian membrazing menantang. Untuk meningkatkan efisiensi alat berlian, persyaratan untuk kecepatan pemotongan dan laju umpan terus meningkat, yang pada gilirannya membutuhkan alat berlian untuk memiliki kekuatan sendi braze yang lebih tinggi. Dalam pendekatan teknis untuk meningkatkan kekuatan sendi braze, bahan brazing dan proses membakar melengkapi dan memperkuat satu sama lain; Dalam pendekatan teknis untuk meningkatkan efisiensi membrazing, proses membakar dan dukungan peralatan membakar dan saling memperkuat.

 

Suhu leleh dari logam pengisi pemarah terkait erat dengan sintering ujung pahat dan harus dipilih berdasarkan suhu sintering. Kekuatan logam pengisi brazing juga harus dipertimbangkan berdasarkan kondisi operasi alat. Ketika tips alat berlian membrazing ke substrat alat, bahan pemarah harus memenuhi persyaratan berikut: suhu pencairan bahan brazing harus di bawah 850 derajat, lebih disukai serendah mungkin; Bahan Brazing harus memiliki keterbasahan yang baik dan sifat aliran moderat untuk matriks ujung alat berlian dan substrat pahat; Bahan membina juga harus menunjukkan ketahanan dan stabilitas kelelahan yang baik, mampu menahan suhu tinggi transien 300-400 derajat; Dan proses membakar harus sederhana untuk dioperasikan, menggunakan pencabutan induksi konvensional atau membakar api.

 

Proses membrazing terutama mempengaruhi sifat mekanik dari sendi berlian yang miring, termasuk ketebalan lembaran yang membrazing, perawatan pra-weld, waktu pemanasan, laju pemanasan, waktu penahanan, dan perawatan pasca-keluhan. Faktor-faktor ini menentukan keterbasahan, porositas, laju inklusi, ketebalan jahitan braze, dan tegangan residu di zona yang terkena dampak panas (HAZ).

 

Ketebalan lembaran membingungkan mempengaruhi ketebalan jahitan braze, yang pada gilirannya mempengaruhi kekuatan geser dan kekuatan kelelahan dari sendi yang miring. Penelitian eksperimental telah menunjukkan bahwa ketika alat-alat berlian yang membrazing menggunakan komposisi logam pengisi yang sama dan proses membrazing, kinerja keseluruhan sambungan braze adalah yang terbaik ketika ketebalan logam pengisi antara 0,20 dan 0,28 mm (ketebalan logam pengisi dapat dikurangi menjadi 0,15 mm selama pengembangan ulang). Ketebalan logam pengisi yang lebih kecil menghasilkan pembasahan antarmuka yang tidak mencukupi antara ujung pahat dan basis pahat, yang mengakibatkan efisiensi pemaburan yang buruk dan kekuatan sendi yang lebih rendah. Selain itu, selama proses membakar, unsur -unsur seperti timah, timbal, aluminium, besi, tungsten, dan titanium dalam ujung pahat difus dan larut ke dalam lasan, embrittlement struktur sendi, dan berkurangnya kekuatan sendi. Ketebalan logam pengisi yang berlebihan dapat dengan mudah menyebabkan pori -pori di sendi, mengurangi area membakar yang efektif dan menurunkan kekuatan geser.

 

Pembentukan sambungan logam pengisi terkait erat dengan seluruh proses pemanasan. Faktor -faktor seperti laju pemanasan, suhu pemarah, waktu penahanan, dan laju pendinginan dapat mempengaruhi keterbasahan dan porositas sendi yang miring, sehingga mengubah sifat mekanik sambungan. Selama produksi, tingkat pemanasan yang lebih tinggi sering digunakan untuk meningkatkan efisiensi. Namun, laju pemanasan yang terlalu tinggi dapat menghasilkan tegangan residu yang lebih besar pada sendi, mempengaruhi sifat mekanik lasan. Karena perbedaan yang signifikan dalam koefisien ekspansi linier dari berbagai komponen dalam Tips Alat Berlian untuk contoh, tungsten karbida, tungsten, dan kromium memiliki koefisien ekspansi linier yang rendah, sedangkan komponen yang dibedakan oleh seng, timah, tin, mangan, dan kobal. Namun, laju pemanasan yang sangat lambat tidak hanya mengurangi efisiensi produksi tetapi juga memperburuk oksidasi logam pemarah, berdampak negatif pada sendi pahat berlian. Proses pemanasan dua tahap dapat digunakan untuk mengatasi tantangan laju pemanasan ini: Pemanasan pertama benda kerja hingga 400-500 derajat, menahan suhu untuk periode tertentu, dan kemudian terus memanaskan proses membakar. Suhu pemarah memiliki dampak yang signifikan pada sifat mekanik sambungan. Temperatur yang terlalu tinggi menyebabkan seng di logam pengisi yang membingungkan menguap, menghasilkan pori -pori. Selain itu, logam pengisi rentan terhadap oksidasi, menghasilkan inklusi terak dan melemahkan kekuatan sendi. Suhu pemarah yang sangat rendah mengurangi fluiditas logam pengisi, membuat inklusi terak lebih mungkin, yang mengarah ke lasan palsu dan melemahkan kekuatan sendi.

 

Menggunakan getaran frekuensi tinggi selama pemarah dapat meningkatkan efisiensi membingungkan dan mengurangi stres termal residual. Teknologi kontrol aliran magnetik dapat meningkatkan efisiensi energi, mengurangi konsumsi energi, dan meningkatkan efisiensi kerja.

 

Perawatan pra dan pasca-paku berdampak signifikan terhadap kualitas membrazing. Sebelum pengelasan, permukaan membakar harus ditumbuk untuk menghilangkan lapisan oksida. Kesenjangan antara ujung pahat dan alas harus seragam setelah menggiling. Metode umum untuk menghilangkan lapisan oksida permukaan termasuk penggilingan dengan penggiling, pengarsipan, dan sandblasting. Setelah pengelasan, alat berlian harus didinginkan secara perlahan atau terisolasi untuk meminimalkan laju pendinginan, yang membantu mengurangi tekanan termal pasca-keluhan. Dalam produksi, metode yang lebih ekonomis adalah menggunakan asbes untuk isolasi. Setelah pengelasan, permukaan benda kerja sering mempertahankan sejumlah besar slag oksida dan fluks membrazing. Ini harus dibersihkan menggunakan sandblasting atau metode lain untuk mencegah korosi. Setelah pembersihan, jahitan membakar harus diperiksa untuk kualitas. Jahitan membakar yang baik menunjukkan permukaan yang halus, cerah, melengkung tanpa pori -pori atau retakan yang nyata.

 

 

 

Polycrystalline Diamond Compact (PDC) adalah kristal komposit yang dibentuk oleh bubuk berlian sintering dan pengikat dengan karbida semen di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi. PDC menawarkan keunggulan seperti ketahanan aus yang tinggi, modulus elastis tinggi, kekerasan tinggi, isotropi, dan konduktivitas termal yang relatif tinggi. Alat PDC telah menjadi bahan pilihan untuk alat-alat kelas atas seperti alat pengeboran minyak, bit bor penambangan batu bara, dan alat pemotongan presisi berkecepatan tinggi. Brazing adalah proses utama dalam pembuatan alat PDC, dan penggunaan PDC yang meluas telah menempatkan persyaratan teknis yang lebih tinggi pada teknologi brazing.

 

PDC Tool Brazing pada dasarnya melibatkan pengaburan karbida ke bodi baja pahat. Karena baik karbida dan baja pahat memiliki sifat membakar yang sangat baik, alat PDC menawarkan berbagai macam logam pengisi dan proses membakar. Logam pengisi berbasis perak atau tembaga dapat digunakan, dan metode pemanasan induksi dan pemanasan api dapat digunakan. Brazing induksi frekuensi tinggi, dengan polusi lingkungannya yang rendah dan efisiensi produksi yang tinggi, telah menjadi metode pemarah dominan untuk alat PDC di seluruh dunia. Karena presisi tinggi dan kekuatan tinggi alat PDC, akurasi membrazing, kekuatan jahitan braze, dan kualitas jahitan braze adalah masalah teknis yang penting. Alat PDC dapat gagal dalam tiga cara utama: Detasemen lembar PDC dari basis pahat; fraktur lembaran; dan kerusakan pada basis alat. Untuk mengatasi ketiga mode kegagalan ini, kualitas alat PDC dipastikan melalui bahan -bahan membakar yang dioptimalkan dan proses membakar yang tepat.

 

Saat ini, logam pengisi pemarah khusus PDC yang tersedia secara komersial menampilkan konten perak tinggi, bersama dengan elemen-elemen seperti nikel, mangan, dan kobalt. Pengisi ini menunjukkan keterbasahan yang sangat baik untuk karbida semen, kekuatan membina tinggi, dan perbedaan suhu fase likuid padat umumnya dikontrol antara 50 derajat dan 80 derajat.

 

Untuk mengatasi masalah detasemen lembar, insinyur berkomitmen untuk meningkatkan kinerja material yang membingungkan, seperti mengganti logam pengisi kekuatan lebih tinggi seperti Bag40cuznni, Bag45Cuzn, dan Bag50cuzn. Namun, proses membakar telah diabaikan. Karena sifat rapuh lembaran komposit PDC, penggunaan bahan -bahan yang membingungkan dan proses dengan suhu leleh yang terlalu tinggi dapat menyebabkan retakan, chipping, disintegrasi, dan chipping di lembaran komposit. Penelitian telah menunjukkan bahwa suhu pemarah yang diijinkan untuk lembaran PDC berkualitas tinggi tidak boleh melebihi 780-800 derajat, sedangkan untuk lembaran PDC berkualitas umum tidak boleh melebihi 750 derajat.

 

 

 

Karena berbagai macam alat berlian, proses dan peralatan membakar yang dihasilkan banyak. Brazing nyala, membrazing mandi garam, membrazing induksi, hancur hambatan, membakar tungku, brazing vakum, dan laser brazing semuanya bersaing satu sama lain. Saat ini, membakar induksi dan brazing vakum adalah proses yang dominan.

 

Flame Brazing adalah metode membakar awal yang dikembangkan. Peralatan yang dibutuhkan sederhana dan ringan, sumber gas tersedia secara luas, dan biaya prosesnya rendah. Namun, suhu pemanasannya sulit dikendalikan dan secara bertahap telah dihilangkan dari pasar arus utama.

 

Garam Bath Brazing menawarkan pemanasan yang cepat dan seragam, efisiensi membina tinggi, dan lebih sedikit deformasi logam dasar selama pemarah, membuatnya cocok untuk produksi massal. Namun, brazing mandi garam meninggalkan sejumlah besar fluks pada benda kerja setelah pengelasan, menghasilkan sejumlah besar air limbah dan polusi lingkungan dari pembersihan pasca-keluhan. Selain itu, peralatan pematangan mandi garam mahal, prosesnya kompleks, dan siklus produksinya panjang. Lebih penting lagi, tren manufaktur hijau adalah menghapus penebang untuk alat -alat berlian.

 

Brazing induksi frekuensi tinggi menawarkan pemanasan cepat dan efisiensi pemarah tinggi; Mudah beroperasi dan padat karya; Dan itu dapat membingkai berbagai bentuk kompleks dan benda kerja multi-gigi. Saat menggunakan pemberian makan otomatis, perlindungan atmosfer, atau membakar induksi vakum, sendi menunjukkan penampilan yang sangat baik dan kualitas miring. Metode ini tidak hanya menawarkan biaya produksi yang rendah untuk las tunggal, tetapi juga memungkinkan substrat untuk dilengkapi dan digunakan kembali. Dengan meningkatnya biaya tenaga kerja di manufaktur alat berlian dan meningkatnya permintaan untuk kualitas membakar yang konsisten, pemarah induksi otomatis telah menjadi metode utama untuk alat penggergajian berlian yang membingungkan. Brazing induksi otomatis alat berlian memungkinkan pemisahan gigi otomatis, identifikasi otomatis dan pengambilan bilah, dan pemberian makan otomatis bantalan. Ini menawarkan keuntungan seperti presisi pengelasan tinggi, sambungan miring yang kuat, dan umur layanan yang panjang. Satu orang dapat mengoperasikan beberapa mesin, secara signifikan mengurangi biaya tenaga kerja.

 

Brazing resistance umumnya digunakan untuk batang mengasah yang membingungkan, dan menghasilkan kualitas las yang sangat baik. Namun, karena suhu keseluruhan yang tinggi dari blade, ini mempengaruhi kehidupan berlian. Saat ini, hanya beberapa perusahaan yang menggunakan proses ini.

 

Brazing tungku (Brazing atmosfer terus menerus) terutama digunakan dalam produksi bilah gergaji kecil dan alat berlian berbentuk khusus. Secara umum menggunakan hidrogen dan nitrogen, dihasilkan oleh dekomposisi amonia, sebagai gas pengurangan. Pemanasan lambat dan seragam, menghasilkan sendi miring yang menyenangkan secara estetika, kualitas yang andal, dan permukaan benda kerja yang cerah. Ini juga menawarkan efisiensi produksi yang tinggi dan biaya pengelasan rendah, membuatnya cocok untuk produksi massal.

 

Brazing vakum, yang umumnya menggunakan pemanasan radiasi dari tungku resistensi, menawarkan efisiensi produksi yang tinggi dan pemanasan yang seragam, membuatnya cocok untuk pengelasan kompleks dan alat berlian besar. Saat ini, brazing vakum alat berlian tunggal banyak digunakan dalam pembuatan alat pemulihan, roda penggiling, alat batu, dan alat kaca. Brazing vakum alat berlian multi-layer juga memiliki prospek aplikasi industri yang menjanjikan.

 

Dalam beberapa tahun terakhir, Laser Brazing secara bertahap mendapatkan aplikasi dalam produksi alat berlian tunggal. Brazing laser memanaskan benda kerja dengan cepat, meminimalkan waktu berlian tetap pada suhu tinggi selama proses pengelasan, secara efektif mencegah grafitisasi. Selain itu, proses membakar laser mencapai susunan partikel berlian yang tertib, menghasilkan efisiensi pemanasan yang tinggi dan kontrol suhu yang tepat. Ini mampu memes oleh permukaan melengkung yang kompleks, menawarkan otomatisasi tingkat tinggi, dan menawarkan lingkungan kerja yang menguntungkan. Brazing laser dapat digunakan untuk mengelas benda kerja yang besar, kompleks, dan tidak teratur sambil menghindari kedekatan dan efek kulit yang terkait dengan pemarah induksi frekuensi tinggi.

 

 

 

Diamond Tool Brazing telah menjadi pekerjaan khusus, mengonsumsi hampir 1.000 ton bahan brazing setiap tahun dan mempekerjakan puluhan ribu orang di dalam negeri. Industri ini berkembang, dan ada lima tren konsensus: otomatisasi, manufaktur hijau, proses terintegrasi, manufaktur berkualitas tinggi, dan manufaktur yang hemat biaya.

 

Otomasi dan manufaktur hijau adalah konsep mendasar dan proyek -proyek utama Made in China 2025. Biaya tenaga kerja di industri alat berlian meningkat, bahkan mengancam pengembangan industri. Brazing otomatis adalah kebutuhan industri yang umum. Semua produk dengan volume produksi besar bergerak menuju pemarah otomatis. Saat ini, brazing bilah gergaji otomatis menjadi semakin matang, dan peralatan pemarah otomatis untuk produk lain sudah dekat.

 

Manufaktur hijau mencakup mengurangi emisi, melestarikan bahan, meningkatkan efisiensi energi, dan menurunkan konsumsi energi. Diamond Tool Brazing telah membuat kemajuan cepat dalam mengurangi konsumsi material dan konservasi energi, tetapi kemajuan telah lebih lambat dalam mengadopsi logam pengisi brazing yang bebas kadmium dan diinti fluks dan mengurangi penggunaan fluks. Alat berlian (seperti bor bit, pick, bilah gergaji, dan alat pemotong) adalah produk disipatif. Logam pengisi brazing di dalamnya habis selama operasi normal. Unsur -unsur seperti timbal dan kadmium dalam logam pengisi dapat dilepaskan ke udara, tanah, dan air, mencemari lingkungan. Beberapa elemen dapat dicerna oleh manusia, berpotensi membahayakan kesehatan manusia.

 

Proses membakar gabungan, termasuk induksi api, induksi-furnace, dan membakar tungku-induksi, memungkinkan pengaburan yang cepat, semua posisi yang kompleks, alat berskala besar. Ini memperpendek waktu membakar, meningkatkan daya tahan alat dan keandalan, dan memperpanjang masa pakai alat.

 

Peningkatan kualitas menuntut kehidupan kelelahan yang lebih lama untuk sendi yang miring, dan cacat pada jahitan braze adalah faktor utama yang mempengaruhi kehidupan kelelahan. Oleh karena itu, ketika kehidupan alat super meningkat, ada permintaan yang meningkat untuk terus mengurangi cacat pada jahitan braze dan meningkatkan kualitas sendi yang miring. Ketika material dan proses membrazing sesuai, kebersihan logam pengisi adalah faktor kunci yang mempengaruhi pembentukan cacat.

 

Ekonomi adalah permintaan abadi dari industri manufaktur. Solder rendah silver, solder berbasis tembaga, pemarah gabungan dan solder prefabrikasi adalah arah utama untuk menghemat biaya solder; Proses membrazing yang efisien dan teknologi membakar keandalan tinggi adalah cara lain untuk mengurangi biaya pemarah.

 

 

(1) Alat berlian dari berbagai jenis, dan teknologi brazing adalah teknologi utama dalam pembuatan berbagai alat.

(2) Teknologi Brazing memiliki empat aplikasi utama dalam manufaktur alat berlian: Difusi Brazing dalam pemotong kepala sintering, pemarah kepala pemotong, alat brazing alat berlian tunggal, dan alat brazing alat PDC.

(3) Bubuk yang telah di-semua adalah cara yang efektif untuk meningkatkan kinerja komprehensif dari Diamond Cutter Heads. Serbuk pra-alyaya aktif dapat secara sinergis meningkatkan ketajaman dan masa pakai alat berlian.

(4) Teknologi utama untuk kepala pemotong berlian yang membrazing adalah logam pengisi pemarah yang dipersonalisasi dan proses pemaburan yang efisien. Teknologi utama untuk alat brazing PDC adalah logam pengisi pemarah berkualitas tinggi. Teknologi utama untuk membrazing alat berlian tunggal adalah peralatan dan logam pengisi brazing.

(5) Brazing alat berlian berkembang menuju otomatisasi, penghijauan, integrasi proses, peningkatan kualitas, dan ekonomi.