申請號：201610014653.4
　　申請人：蘇州科技學院
　　發明人：盧金斌 殷振 齊文春 李華 王志新 馬明星 曹自洋 齊芳娟

　　摘要：本發明提供一種高頻感應加熱超聲振動輔助單層金剛石釬焊砂輪制備方法，包括以下步驟：首先制作砂輪基體和釬料，然后布置釬料和金剛石磨粒，最后超聲波輔助高頻感應加熱釬焊制作釬焊單層金剛石砂輪。采用Cu、Sn、Cr、Ni單質金屬粉混合制成以Cr為活性元素的Cu基釬料，釬料成分比例容易調控，金剛石磨粒焊后表面形成了一薄層碳化物，實現了金剛石與鋼基體的化學冶金結合。本發明用于生產砂輪，具有金剛石磨粒的熱損傷小、釬料制作成本低的優點。采用超聲波輔助可以實現單質金屬粉在釬焊過程中的均勻合金化，降低釬料的熔點。

　　主權利要求：1.高頻感應加熱超聲振動輔助單層金剛石釬焊砂輪制備方法，單層金剛石砂輪由金剛石磨粒與砂輪基體在保護氣氛下高頻感應加熱釬料實現釬焊而成，其特征在于，所述的制備方法包括以下步驟：步驟一、選擇砂輪基體材料并采用機械加工的方法制備砂輪基體，對砂輪基體除油除銹；步驟二、釬料制作：將Cu、Sn、Ni、Cr單質金屬粉末按重量比例混勻制成釬料；步驟三、釬料漿液制作：將釬料與壓敏膠以1:2.3~2.8重量比例混合均勻制成釬料漿液；步驟四、金剛石磨粒的粒度為120~450微米，用刷子將釬料漿液均勻涂覆固定在砂輪基體表面，釬料漿液厚度為金剛石磨粒平均粒徑的95-125％；步驟五、以砂輪基體為底層、中層為釬料漿液、最上層為金剛石磨粒的順序制作工具成型毛坯；步驟六、超聲波輔助釬焊：采用高頻感應加熱的方式加熱至釬料熔化，釬焊溫度為980~1040℃，保持5~60秒；熔化的同時采用超聲波進行輔助釬焊，冷卻后金剛石磨粒釬焊固定于砂輪基體表面即為單層金剛石砂輪的成品。
　　2.根據權利要求1所述的高頻感應加熱超聲振動輔助單層金剛石釬焊砂輪制備方法，其特征在于：所述步驟二中，釬料中，Cu、Sn、Ni、Cr單質金屬粉的重量百分比為：Cu：60~80%；Sn：5~15%；Cr：1~10%；Ni：5~15%，所述的釬料中Cu、Sn、Ni、Cr單質金屬粉純度不小于99.9%。
　　3.根據權利要求1所述的高頻感應加熱超聲振動輔助單層金剛石釬焊砂輪制備方法，其特征在于：所述的高頻感應加熱的方式，其高頻感應電源功率在1~5kW之間，其高頻感應電流的工作頻率550kHz-2MHz之間，高頻感應加熱電流10-15A之間。
　　4.根據權利要求1所述的高頻感應加熱超聲振動輔助單層金剛石釬焊砂輪制備方法，其特征在于：所述的超聲波輔助釬焊裝置，在砂輪基體上安置超聲波換能器；在高頻感應線圈對金剛石砂輪基體的工作表面加熱至釬料開始融化時，超聲波換能器啟動，砂輪基體隨超聲換能器一起振動，進行超聲振動輔助高頻感應加熱釬焊，對單層金剛石工具進行超聲振動輔助釬焊0.1~50s，完成超聲波輔助；設置保護氣罩對加熱的砂輪、金剛石、釬料進行保護。
　　5.根據權利要求4所述的高頻感應加熱超聲振動輔助單層金剛石釬焊砂輪制備方法，其特征在于：所述的保護氣罩與惰性氣體源連接，惰性氣體采用Ar或N2。
　　6.根據權利要求4所述的高頻感應加熱超聲振動輔助單層金剛石釬焊砂輪制備方法，其特征在于：所述的超聲波換能器連接有超聲波發生器，超聲波換能器的輸出功率為0.2~2kW，超聲波換能器工作頻率為20~100kHz，超聲波換能器輸出振幅為1-30μm。