申請號：201610040184.3
　　申請人：長沙理工大學
　　發明人：張明軍 胡永樂 唐昆 毛聰 張健

　　摘要：本發明涉及一種超聲輔助激光釬焊金剛石工具的方法，其步驟包括：步驟1、采用機械加工的方法制備砂輪的基體；步驟2、在所述砂輪基體的表面涂覆釬焊料；步驟3、采用稀硫酸對金剛石磨粒進行清洗并用去離子水漂洗后烘干；步驟4、采用激光束對金剛石磨粒進行激光表面毛化處理；步驟5、制備金剛石砂輪成型毛坯；步驟6、對金剛石磨粒的表面進行除油和清灰處理；步驟7、在加熱爐中對砂輪成型毛坯加熱保溫；步驟8、加熱的砂輪成型毛坯進行超聲輔助激光釬焊，制成單層釬焊金剛石砂輪。該發明提出的加熱保溫有助于釋放金剛石磨粒與釬焊料之間的應力，同時，能夠在高溫保溫過程后，結合不緊密的金剛石磨粒會自行脫落，從而防止焊接后形成潛在的缺陷。 　　主權利要求：1.一種超聲輔助激光釬焊金剛石工具的方法，其步驟包括：步驟1、利用機械加工的方法制備金剛石砂輪的基體，對砂輪基體的表面進行除銹、拋光后，再進行酒精沖洗；步驟2、在所述砂輪基體的表面涂覆釬焊料(9)；步驟3、采用濃度為8％的稀硫酸對金剛石磨粒(6)進行清洗并用去離子水漂洗后烘干；步驟4、采用短脈沖光纖激光對待嵌入釬焊料(9)中的金剛石磨粒(6)表面進行激光毛化處理；步驟5、將毛化處理后的金剛石磨粒(6)排布在釬料層的表面，通過環狀彈性壓緊塊將金剛石磨粒(6)壓入釬料層，制得砂輪成型毛坯；步驟6、用工業酒精或丙酮對砂輪成型毛坯表面出露的金剛石磨粒(6)的表面進行除油和清灰處理；步驟7、將砂輪成型毛坯放到加熱爐中至300℃～500℃，并保溫30min；步驟8、利用激光加工設備對加熱的砂輪成型毛坯進行超聲輔助激光釬焊，制成單層釬焊金剛石砂輪。
　　2.根據權利要求1所述的超聲輔助激光釬焊金剛石工具的方法，其特征在于：步驟1中，砂輪基體材質為低碳鋼。
　　3.根據權利要求1所述的超聲輔助激光釬焊金剛石工具的方法，其特征在于：步驟2中，釬焊料為Ni-Cr合金或Cu-Sn合金或Ag-Cu合金釬焊料。
　　4.根據權利要求1所述的超聲輔助激光釬焊金剛石工具的方法，其特征在于：步驟2中，在釬焊料(9)中加入合金元素Si或Ga。
　　5.根據權利要求1所述的超聲輔助激光釬焊金剛石工具的方法，其特征在于：步驟2中，將稀土元素La和Ce以質量比10：1混合后，經高能球磨處理10 小時得到的混合粉末加入釬焊料(9)中。
　　6.根據權利要求1所述的超聲輔助激光釬焊金剛石工具的方法，其特征在于：步驟4中，短脈沖光纖激光波長1.07μm，脈沖頻率3500Hz，平均輸出功率 500W。
　　7.根據權利要求1所述的超聲輔助激光釬焊金剛石工具的方法，其特征在于：步驟8中，砂輪回轉裝置的轉速范圍在0.05rpm～0.5rpm；激光器為光纖激光 器或碟片激光器，工作方式為脈沖波形；激光器平均輸出功率為500W～800W，脈 沖重復頻率為50Hz～300Hz，激光束掃描速度為0.5m/min～2m/min、光斑直徑為 0.4mm～2mm，激光束聚焦鏡焦距為200mm～400mm；超聲波工作頻率為20kHz～ 100kHz，振幅為5μm～30μm。
　　8.根據權利要求1所述的超聲輔助激光釬焊金剛石工具的方法，其特征在于：步驟8中，同軸保護氣體為惰性氣體：Ar氣或He氣。
　　9.根據權利要求1所述的超聲輔助激光釬焊金剛石工具的方法，其特征在于：步驟8中，同軸保護氣體為Ar氣和He氣兩者混合氣體，按Ar：He體積比為 80:20時，同軸保護氣體流量10l/min～30l/min。