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激光焊接金刚石锯片好不好,基体很重要
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激光焊接金刚石锯片好不好,基体很重要

2022-08-11 09:16

我国的金刚石锯片基体生产技术发展迅猛,已经由进口国转向批量的出口国,从生产规模和金刚石锯片基体的产值、产量均居世界第一,成为金刚石锯片基体的世界加工基地。

除了生产高频焊接锯片用65Mn和50Mn2V高碳钢基体之外,还大批量生产30CrMo合金钢基体。由于还未发布激光焊接金刚石圆锯片国家标准,只能套用GB/T11270-2002标准。由于基体的材质不同,应用的档次不同,有些技术要求不能适用。例如,原硬度要求为37~45HRC,这对低碳钢材料基体是达不到的,一般只能做到HRC36±2。而对于基体的制造精度要求也太低,例如对基体外径跳极限偏差要求太低,不能适应激光焊接的要求,所以有必要重新修订国家标准。

1 金刚石锯片基体的材料选择

基体是金刚石锯片的支撑体,在锯切工作中,要承受强烈的冲击和震动,所以金刚石锯片基体材料必须强度高、刚性好、不变形和耐冲蚀。过去传统的高频焊锯片基体采用高碳钢65Mn,现在采用50Mn2V或75Cr钢材。而这些高碳钢材料不适合激光深熔焊接,因为在激光焊接的快速加热冷却过程中,高碳钢基体容易产生裂纹而断裂。因此激光焊接基体材料应选用高强度低合金钢,目前主要选用28CrMo、30CrMo和35CrMo。这些材料具有高的强度和韧性,渗透性高,有良好的可焊性和加工性能,热处理后的硬度可达36HRC以上,最适合用在激光焊接基体。而对65Mn和50Mn2V的高碳钢基体需采取一些特殊的工艺措施,也可以获得很高的焊接强度。例如,研制一种特殊的过渡层;激光焊接前,基体先预热保温;锯片焊接后立即退火处理等等,由于高碳钢基体强度高,刚性好,硬度(HRC)不小于42,这样的基体适合于混凝土大锯片的强规格切割工程使用。

2 金刚石锯片基体结构形式

激光锯片基体的槽型结构与高频焊基体一样,有窄槽、宽槽、半圆弧槽和匙形孔槽。除了普通基体之外,还有夹心消音片基体和用激光切缝的低噪声基体

2.1 消音片金刚石锯片基体

夹心(三明治)基体是由三片不同材料,两片钢板中间夹一层薄铜或铝板焊接而成。其消音效果十分显著,用金属棒轻轻敲击,都听不出金属的响声。锯切时比普通锯片降低草绳12分贝左右 。其消音原理是基于中间的铜板相当于音声阻尼材料,当锯片切割时的震动变形,而中间铜板受约束,产生剪切形变,把震动能量转化为热能,起到了降低噪声的效果。国内有暑假企业都能生成激光消音片基体,价格适中,除供国内锯片生产厂需要外,还可批量出口

2.2 低噪声片金刚石锯片基体

利用激光切割机在金刚石锯片锯片基体上切割出各种形状的细缝隙,缝隙宽度一般在0.15~0.25mm之间。这些切缝就有一定的降低噪声效果。如若在切缝中填入阻尼材料,效果将更好。切缝结构形式的设计还没有专门的计算和设计方法介绍,多是欧诺个过大量的实验选择。由于锯片噪声产生机理比较复杂,在不同条件下, 同样的切缝结构产生的效果不一定相同,一般认为,锯片的高速切割情况下,锯片的振动以及与岩石摩擦是产生噪声的主要原因,而振动和摩擦又发生在锯片外圆的1/3处,因此降噪切缝就集中在这一部分设计。

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