申請(qǐng)?zhí)枺?01710398269.3
       申請(qǐng)人：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
       發(fā)明人：張明軍 朱彬 胡永樂(lè) 唐昆 毛聰

       摘要： 本發(fā)明涉及激光釬焊單層金剛石工具的方法，包括如下步驟：提供金剛石工具的基體；在所述金剛石工具基體的表面涂覆釬料，制得金剛石工具毛坯；提供噴射系統(tǒng)，噴射系統(tǒng)包括料斗和與料斗相連的噴槍；提供金剛石磨粒，將金剛石磨粒置于料斗中；提供激光釬焊系統(tǒng)，激光釬焊系統(tǒng)包括激光發(fā)生器與激光釬焊工作頭；將激光釬焊工作頭與噴槍對(duì)準(zhǔn)工具毛坯表面；啟動(dòng)激光釬焊系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)，并且激光釬焊工作頭與噴槍同步移動(dòng)，使激光釬焊工作頭產(chǎn)生的聚焦激光束在前直接輻照到預(yù)置的釬料表面從而熔化釬料，在激光光斑后面采用噴槍噴射金剛石磨粒到釬焊熔池中。本發(fā)明采用旁軸噴射金剛石磨粒來(lái)進(jìn)行激光釬焊，避免了釬焊時(shí)金剛石磨粒燒損氧化和石墨化。        主權(quán)利要求：1.一種激光釬焊單層金剛石工具的方法，其特征在于包括如下步驟：步驟1，提供金剛石工具基體；步驟2，在所述金剛石工具基體的表面涂覆釬料，制得金剛石工具毛坯；步驟3，提供噴射系統(tǒng)，噴射系統(tǒng)包括料斗和與料斗相連的噴槍；步驟4，提供金剛石磨粒，將金剛石磨粒置于料斗中；步驟5，提供激光釬焊系統(tǒng)，激光釬焊系統(tǒng)包括相互連接的激光發(fā)生器與激光釬焊工作頭；步驟6，將激光釬焊工作頭與噴槍對(duì)準(zhǔn)工具毛坯表面；步驟7，啟動(dòng)激光釬焊系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)，并且激光束與噴槍同步移動(dòng)，使激光釬焊工作頭產(chǎn)生的聚焦激光束在前直接輻照到預(yù)置的釬料表面從而熔化釬料，在激光光斑后面采用噴槍噴射金剛石磨粒到釬焊熔池中，然后快速冷卻，形成釬焊縫。
       2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光釬焊單層金剛石工具的方法，其特征在于：步驟1中，還包括對(duì)基體的表面進(jìn)行除銹、拋光、打磨后，再用有機(jī)溶劑清洗。
       3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光釬焊單層金剛石工具的方法，其特征在于：步驟4中，將金剛石磨粒置于料斗中之前，采用濃度為8%的稀硫酸對(duì)金剛石磨粒進(jìn)行清洗并用去離子水漂洗后烘干。
       4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光釬焊單層金剛石工具的方法，其特征在于：步驟6中，激光釬焊工作頭傾斜布置，與豎直方向所成夾角α為10°~30°，噴槍與工具毛坯表面所成夾角β為30°~75°。
       5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光釬焊單層金剛石工具的方法，其特征在于：步驟6中，噴槍與激光釬焊工作頭相連，使得只需控制其中一個(gè)即能使兩者同步移動(dòng)。
       6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光釬焊單層金剛石工具的方法，其特征在于：步驟3中提供的噴射系統(tǒng)在料斗與噴槍之間設(shè)有依次相連的送料器、負(fù)壓室、輸送管，其中，負(fù)壓室還接有真空發(fā)生器，真空發(fā)生器還設(shè)有輸送氣體入口，噴槍還設(shè)有霧化氣體入口，步驟7啟動(dòng)噴射系統(tǒng)的送料器后，料斗中金剛石磨粒輸入送料器，輸送氣體由輸送氣體入口進(jìn)入真空發(fā)生器，使負(fù)壓室中產(chǎn)生負(fù)壓將吸入送料器所輸入的金剛石磨粒，同時(shí)金剛石磨粒在氣流的作用下，通過(guò)輸送管輸送至噴槍，霧化噴射氣體通過(guò)霧化氣體入口進(jìn)入噴槍，噴槍內(nèi)產(chǎn)生正壓噴射金剛石。
       7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光釬焊單層金剛石工具的方法，其特征在于：步驟7中，激光釬焊系統(tǒng)采用矩形光斑掃描釬料，噴射系統(tǒng)配置多個(gè)噴射金剛石的噴槍，通過(guò)控制各噴槍噴射金剛石磨粒的時(shí)序，使得金剛石磨粒排布到金剛石工具表面的特定位置。
       8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光釬焊單層金剛石工具的方法，其特征在于：金剛石磨粒噴射時(shí)序控制是通過(guò)數(shù)控裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
       9.一種激光釬焊單層金剛石工具的方法，其特征在于包括如下步驟：
       步驟1，利用機(jī)械加工的方法制備金剛石工具的基體，對(duì)基體的表面進(jìn)行除銹、拋光、打磨后，再用有機(jī)溶劑清洗；
       步驟2，在所述金剛石工具基體的表面涂覆釬料，制得金剛石工具毛坯；
       步驟3，提供噴射系統(tǒng)，噴射系統(tǒng)包括依次相連的料斗、送料器、負(fù)壓室、輸送管、噴槍，其中，負(fù)壓室還接有真空發(fā)生器，真空發(fā)生器還設(shè)有輸送氣體入口及控制輸送氣體進(jìn)入輸送氣體入口的輸送氣體閥門，噴槍還設(shè)有霧化氣體入口及控制霧化氣體進(jìn)入霧化氣體入口的霧化氣體閥門；
       步驟4，提供金剛石磨粒，采用濃度為8%的稀硫酸對(duì)金剛石磨粒進(jìn)行清洗并用去離子水漂洗后烘干，將金剛石磨粒置于料斗中；
       步驟5，提供激光釬焊系統(tǒng)，激光釬焊系統(tǒng)包括相互連接的激光發(fā)生器與激光釬焊工作頭；
       步驟6，將激光釬焊工作頭與噴槍對(duì)準(zhǔn)工具毛坯表面，激光釬焊工作頭傾斜布置，與豎直方向所成夾角α為10°~30°，噴槍與激光釬焊工作頭相連，與工具毛坯表面所成夾角β為30°~75°；
       步驟7，啟動(dòng)激光釬焊系統(tǒng)，激光束傾斜輻照金剛石工具毛坯表面，啟動(dòng)送料器，打開輸送氣體閥門，打開霧化氣體閥門，金剛石磨粒經(jīng)噴槍噴射到激光釬焊熔池，激光束與噴槍同步移動(dòng)，使激光釬焊工作頭產(chǎn)生的聚焦激光束在前直接輻照到預(yù)置的釬料表面從而熔化釬料，在激光光斑后面采用噴槍噴射金剛石磨粒到釬焊熔池中，完成釬焊過(guò)程。
       10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光釬焊單層金剛石工具的方法，其特征在于：步驟7中，激光釬焊系統(tǒng)采用矩形光斑掃描釬料，噴射系統(tǒng)配置多個(gè)噴射金剛石的噴槍，通過(guò)數(shù)控裝置控制各噴槍噴射金剛石磨粒的時(shí)序，使得金剛石磨粒排布到金剛石工具表面的特定位置。