申請?zhí)枺?01710398156.3
       申請人：長沙理工大學
       發(fā)明人：張明軍 李晉禹 胡永樂 唐昆 張健 毛聰

       摘要： 本發(fā)明涉及一種金剛石工具的增材制造方法，先形成一層金剛石磨粒層，再在該金剛石磨粒層上表面形成薄激光釬焊層，重復直至金剛石磨粒層上表面形成多層薄激光釬焊層覆蓋金剛石磨粒；重復上述步驟，獲得N?1層激光釬焊金剛石磨粒層；獲得第N層激光釬焊金剛石磨粒層，完成激光釬焊過程，制得具有N層磨粒的激光釬焊金剛石工具。本發(fā)明還涉及一種通過上述方法制得的金剛石工具。在本發(fā)明中，采用旁軸噴射金剛石磨粒進行多層激光釬焊，避免了釬焊時金剛石磨粒燒損氧化和石墨化，提高了激光釬焊金剛石砂輪的使用壽命，易于實現(xiàn)磨料有序排布和自動化生產(chǎn)。        主權利要求：1.一種金剛石工具的增材制造方法，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，提供噴射系統(tǒng)，噴射系統(tǒng)包括依次相連的送料器料斗、金剛石磨粒送料器、噴槍；步驟3，提供金剛石磨粒，將金剛石磨粒置于送料器料斗中；步驟4，提供激光釬焊系統(tǒng)，激光釬焊系統(tǒng)包括激光發(fā)生器、送粉裝置及與激光發(fā)生器相連的激光釬焊工作頭，激光釬焊工作頭外圍設有同軸噴嘴，送粉裝置包括相連的送粉器與粉斗，送粉器與同軸噴嘴相連；步驟5，將釬焊料置于送粉器粉斗中；步驟6，將激光釬焊工作頭與噴槍對準金剛石工具基體表面；步驟7，啟動激光釬焊系統(tǒng)，送粉器將釬焊粉經(jīng)同軸噴嘴送到金剛石工具基體表面，激光釬焊工作頭產(chǎn)生的聚焦激光束輻照金剛石工具基體表面，激光束熔化同軸釬焊粉，形成激光釬焊熔池，開啟金剛石顆粒送料器，金剛石磨粒經(jīng)噴槍噴射到激光釬焊熔池，激光束、同軸噴嘴與噴槍同步移動，完成一層釬焊過程，得到一層金剛石磨粒層；步驟8，調小送粉器的送粉量，調低激光功率，關閉金剛石磨粒送料器，激光束熔化同軸釬焊粉，激光束、同軸噴嘴與噴槍同步移動，在步驟7所述的金剛石磨粒層上表面形成薄的網(wǎng)狀激光釬焊層；步驟9，重復上述步驟8，直至在步驟7所述的金剛石磨粒層上表面形成多層薄的網(wǎng)狀激光釬焊層覆蓋金剛石磨粒形成金剛石復合層；步驟10，重復上述步驟7~9，獲得N-1層激光釬焊金剛石復合層；步驟11，重復上述步驟7，獲得第N層激光釬焊金剛石磨粒層，完成激光釬焊過程，制得具有N層金剛石磨粒的激光釬焊金剛石工具。
       2.根據(jù)權利要求1所述的金剛石工具的增材制造方法，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所述的金剛石工具的增材制造方法，其特征在于：步驟3中，將金剛石磨粒置于料斗之前，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所述的金剛石工具的增材制造方法，其特征在于：步驟6中，噴槍與金剛石工具基體表面所成夾角α為30°~75°。
       5.根據(jù)權利要求1所述的金剛石工具的增材制造方法，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所述的金剛石工具的增材制造方法，其特征在于：步驟5中，釬焊料通過如下方式得到：將稀土元素鑭和鈰以200：1混合經(jīng)高能球磨處理15小時后得到的混合粉末，加入鎳基釬料中。
       7.根據(jù)權利要求1所述的金剛石工具的增材制造方法，其特征在于：步驟7中，噴射到釬焊熔池的金剛石磨粒與激光束中心保持一定距離δ。
       8.一種通過增材制造方法制得的金剛石工具，其特征在于：包括金剛石工具基體，基體上設有N層結構，第1層到第N－1層為復合層，第N層為金剛石磨粒層，金剛石復合層包括一層金剛石磨粒層以及覆蓋金剛石磨粒的多層薄網(wǎng)狀激光釬焊層，每一金剛石磨粒層包括釬焊縫以及嵌設于釬焊縫中的金剛石磨粒，第一層釬焊于基體表面，第二層至第N－1層依次釬焊于上一層表面，第N層釬焊于第N－1層金剛石復合層表面。
       9.根據(jù)權利要求8所述的金剛石工具，其特征在于：釬焊縫材質為鎳基釬料，還包括重量百分比為200：1的稀土元素鑭和鈰。