Материал на преходния слой на диамантен циркулярен трион за лазерно заваряване и неговите изисквания

От теоретичен анализ лазерното заваряване е лесно за получаване на висока якост на заваръчния шев. Въпреки това, при производството на диамантени триони, поради голямата разлика между материала на преходния слой (заваръчния слой) на диамантения диск и основния материал на триона, както и разликата в производителността между двете също е голяма, заваряването между тях принадлежи към заваряването на разнородни материали и трябва да бъде разумно. Само чрез избор на параметри на заваръчния процес и стриктно контролиране на процеса може да се постигне висока якост на заваръчния шев. Основният материал на режещия диск обикновено се определя. Обикновено 30CrMo/28CrMo, 50Mn2V, 65Mn и други стоманени материали. Дизайнът на преходния слой на режещия диск е ключът към осигуряване на здравината на лазерното заваряване на режещия диск.

 

Материалът на преходния слой не само трябва да има заваръчна производителност възможно най-близо до основния материал, но също така трябва да съответства на матрицата на работния слой на острието. Обикновено материалът на основния материал и материалът на работния слой на режещата глава са доста различни, така че е много трудно да се проектира преходният слой на режещия диск.

Характеристиките на лазерното заваряване са: енергийната плътност на фокусирания лазерен лъч е висока (105~107W/cm2), скоростта на нагряване е бърза, скоростта на заваряване е бърза и засегнатата от топлина зона е малка, но температурата на лазерния заваръчен шев е висока и температурният градиент е голям.

Следователно основните изисквания за преходния слой за лазерно заваряване са:

(1) Точката на кипене на всеки елемент в преходния слой трябва да бъде сходна, за да се предотвратят мехурчета при заваряване;

(2) Преходният слой трябва да има висока якост (σmin по-голяма или равна на 6×108Pa) и добра издръжливост, за да се предотврати загубата на зъби на режещия диск по време на работа;

(3) Ефективността на синтероване на преходния слой и матрицата на работния слой трябва да бъде подобна и при същите условия на синтероване има добра междуфазова якост на свързване след синтероване (σmin По-голямо или равно на 6 × 108Pa);

(4) Коефициентът на топлинно разширение на преходния слой и работния слой трябва да бъде подобен, а коефициентът на топлинно разширение на преходния слой трябва да бъде малко по-малък, за да се предотвратят пукнатини между преходния слой и работния слой по време на лазерно заваряване;

(5) Ефективността на заваряване на преходния слой и субстрата на триона трябва да бъде възможно най-сходна;

(6) Обхватът на процеса на синтероване е широк, което е удобно за производство в промишлен мащаб.

Повечето формули на преходния слой са съставени от единичен елемент Co, Ni, двуелементни FeCo, FeNi, CoNi, FeCu или FeCoNi три компонента и преходният слой не може да съдържа метали с ниска точка на топене, като калай и други елементи, тъй като такива елементи Лесно се изпарява и газифицира и създава пори; добавянето на малко количество Mn и Cr към материала на преходния слой може не само да доведе до укрепване на твърдия разтвор, да увеличи устойчивостта на износване, но също така ефективно да намали порите при заваряване. В момента някои чуждестранни компании като Dr. Fritsch в Германия и Eurotungstone във Франция са извършили серия от дейности по разработването на формула за преходен слой и подготовка на прах. Като се има предвид формулата на преходния слой от матрицата, режещата глава, якостта на заваряване, качеството на повърхността и т.н., серията V 27-589, V6-790, NEXT и други предварително легирани прахове.