申請?zhí)枺?01710398269.3
       申請人：長沙理工大學
       發(fā)明人：張明軍 朱彬 胡永樂 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準工具毛坯表面；啟動激光釬焊系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)，并且激光釬焊工作頭與噴槍同步移動，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進行激光釬焊，避免了釬焊時金剛石磨粒燒損氧化和石墨化。        主權利要求：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準工具毛坯表面；步驟7，啟動激光釬焊系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)，并且激光束與噴槍同步移動，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，還包括對基體的表面進行除銹、拋光、打磨后，再用有機溶劑清洗。
       3.根據(jù)權利要求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%的稀硫酸對金剛石磨粒進行清洗并用去離子水漂洗后烘干。
       4.根據(jù)權利要求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即能使兩者同步移動。
       6.根據(jù)權利要求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有依次相連的送料器、負壓室、輸送管，其中，負壓室還接有真空發(fā)生器，真空發(fā)生器還設有輸送氣體入口，噴槍還設有霧化氣體入口，步驟7啟動噴射系統(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入真空發(fā)生器，使負壓室中產(chǎn)生負壓將吸入送料器所輸入的金剛石磨粒，同時金剛石磨粒在氣流的作用下，通過輸送管輸送至噴槍，霧化噴射氣體通過霧化氣體入口進入噴槍，噴槍內產(chǎn)生正壓噴射金剛石。
       7.根據(jù)權利要求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)配置多個噴射金剛石的噴槍，通過控制各噴槍噴射金剛石磨粒的時序，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：金剛石磨粒噴射時序控制是通過數(shù)控裝置來實現(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，利用機械加工的方法制備金剛石工具的基體，對基體的表面進行除銹、拋光、打磨后，再用有機溶劑清洗；
       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、負壓室、輸送管、噴槍，其中，負壓室還接有真空發(fā)生器，真空發(fā)生器還設有輸送氣體入口及控制輸送氣體進入輸送氣體入口的輸送氣體閥門，噴槍還設有霧化氣體入口及控制霧化氣體進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%的稀硫酸對金剛石磨粒進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準工具毛坯表面，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，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，完成釬焊過程。
       10.根據(jù)權利要求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)配置多個噴射金剛石的噴槍，通過數(shù)控裝置控制各噴槍噴射金剛石磨粒的時序，使得金剛石磨粒排布到金剛石工具表面的特定位置。