第10期 张国青等：钎焊金刚石磨粒焊接强度 ,1151, 线上读出最大剪切力，考虑到金刚石磨粒的各向异 性山]和感应钎焊局部受热不均匀的影响，实验中每 挡块 个试样上钎焊时沿基体圆周上均布40颗金刚石磨 力臂长 粒，静强度数值为40颗磨粒的平均值， 剪切试样 2实验结果及分析 测力仪 一施加载荷 2.1磨削实验结果 2.1.1磨粒的磨损状态 图2剪切实验装置示意图 图3为磨削过程中磨粒的磨损状态随石材切除 Fig.2 Illustration of shearing experimental set up 量的变化趋势，从图中可以看出，除了刚开始磨削 切块材料为45号钢.实验时，固定剪切样块不动， 阶段，由于钎焊工艺和金刚石磨粒本身的因素，有少 先让剪切块同磨粒轻接触，然后通过在机床工作台 数磨粒脱落外，在整个磨削过程中，金刚石主要以破 上匀速施加推力，直到磨粒发生破坏，从力的变化曲 碎为主，很少有脱落现象发生 350 500 300 400 250 200 300 6 磨平磨粒 200 脱落磨粒 黎 破碎磨粒 四 100 8 20406080 100 204060 80 100 20406080100 石材去除体积/cm3 石材去除体积cm3 石材去除体积cm? 图3金刚石磨损状态变化曲线 Fig.3 Wearing state curves of the grits 2.1.2单颗磨粒平均载荷 法向载荷还是平均切向载荷，都随切深的增加而增 图4为钎焊砂轮在磨削过程中金刚石磨粒承受 大，随砂轮转速的提高而减小，磨削过程中单颗磨 的平均载荷随切深a。的变化曲线.从图中可以看 粒承受的载荷非常小，法向最大平均载荷为3N,切 出，在砂轮三种转速条件下，无论是单颗磨粒的平均 向最大平均载荷为1.12N. 33a -'.=3250r-minl .-V=5 200 r.min 12 V=3 250 r.min 3.0 *'=6500r-min 1.0 ◆V=5200rmin V.-6 500 r.min 2.7 0.8 2.4 0.6F 0.4 0.02 0.04 0.060.08 0.2L 0.02 0.04 0.06 0.08 a/mm a/mm 图4单颗磨粒承受平均载荷.(a)f。:(b)fi Fig.4 Average grinding force of the single diamond grit:(a)f(b)f 2.2磨粒静强度结果 更加厉害，图5(b)为钎焊后磨粒的静剪切强度同真 图5为钎焊后金刚石磨粒的静强度测定结果. 空度及钎焊时间的关系图，仅从力的大小来看，不 从图5(a)中可以看出，磨粒的静压强度随钎焊时间 同的真空度，相同的钎焊时间，试样的剪切破坏力不 的增长而急剧变小，在低真空度环境下，强度下降得 相同，在钎料未熔化的情况下，如加热时间为13s图2 剪切实验装置示意图 Fig．2 Illustration of shearing experimental set-up 切块材料为45号钢．实验时‚固定剪切样块不动‚ 先让剪切块同磨粒轻接触‚然后通过在机床工作台 上匀速施加推力‚直到磨粒发生破坏‚从力的变化曲 线上读出最大剪切力．考虑到金刚石磨粒的各向异 性［11］和感应钎焊局部受热不均匀的影响‚实验中每 个试样上钎焊时沿基体圆周上均布40颗金刚石磨 粒‚静强度数值为40颗磨粒的平均值． 2 实验结果及分析 2∙1 磨削实验结果 2∙1∙1 磨粒的磨损状态 图3为磨削过程中磨粒的磨损状态随石材切除 量的变化趋势．从图中可以看出‚除了刚开始磨削 阶段‚由于钎焊工艺和金刚石磨粒本身的因素‚有少 数磨粒脱落外‚在整个磨削过程中‚金刚石主要以破 碎为主‚很少有脱落现象发生． 图3 金刚石磨损状态变化曲线 Fig．3 Wearing state curves of the grits 2∙1∙2 单颗磨粒平均载荷 图4为钎焊砂轮在磨削过程中金刚石磨粒承受 的平均载荷随切深 ap 的变化曲线．从图中可以看 出‚在砂轮三种转速条件下‚无论是单颗磨粒的平均 法向载荷还是平均切向载荷‚都随切深的增加而增 大‚随砂轮转速的提高而减小．磨削过程中单颗磨 粒承受的载荷非常小‚法向最大平均载荷为3N‚切 向最大平均载荷为1∙12N． 图4 单颗磨粒承受平均载荷．（a） f n；（b） f t Fig．4 Average grinding force of the single diamond grit：（a） f n；（b） f t 2∙2 磨粒静强度结果 图5为钎焊后金刚石磨粒的静强度测定结果． 从图5（a）中可以看出‚磨粒的静压强度随钎焊时间 的增长而急剧变小‚在低真空度环境下‚强度下降得 更加厉害．图5（b）为钎焊后磨粒的静剪切强度同真 空度及钎焊时间的关系图．仅从力的大小来看‚不 同的真空度‚相同的钎焊时间‚试样的剪切破坏力不 相同．在钎料未熔化的情况下‚如加热时间为13s 第10期 张国青等： 钎焊金刚石磨粒焊接强度 ·1151·