激光钎焊金刚石制作高速铁路轨道板磨轮生产方法 技术领域 本发明属于磨料磨具制造领域, 尤其是关于一种用激光钎焊金刚石制作高速铁路 轨道板磨轮的生产方法。
背景技术 2008 年 8 月 1 日, 时速 350 公里的京津城际高速铁路开通运营, 开创了我国高速铁 路新纪元。 为保证轨道线路的平顺性、 稳定性和安全性, 我国高速铁路的钢轨不是铺设在普 通的枕木上, 而是铺设在经过机床精确打磨的轨道板——博格板上。博格板承接钢轨处需 要磨削加工, 包括两个倾斜的侧面、 一个底面、 底面与两侧面接壤处的两个沟槽, 组成一个 复杂的异形面, 磨削余量 2mm, 磨削精度 0.1mm。
国产电镀金刚石磨轮在使用过程中暴露出一些问题, 突出表现在 : 1、 磨轮寿命低, 国产磨轮的平均寿命只有德国电镀金刚石磨轮的 1/3, 且稳定性差, 主要原因是国内电镀工 艺不过关, 圆弧凹面处的金刚石磨料固定不牢, 极易脱落, 也常出现电镀层成片剥离导致加 工无法进行的现象 ; 2、 加工效率低, 约为德国博格公司磨轮效率的 1/2, 国产磨轮因电镀工 艺缺陷使得金刚石磨料排布太密, 容屑空间小, 磨轮易堵塞打滑, 不得不降低博格板进给速 度; 3、 博格板废品率高, 因磨轮不稳定导致博格板报废的比例高达 8%。因此从根本上解决 国产博格板磨轮存在的问题, 实现国产化取代进口刻不容缓。
发明内容
为了克服以上缺陷, 本发明提供一种激光钎焊金刚石制作高速铁路轨道板磨轮生 产方法, 是将粉末状钎料与绿色环保液体胶混合均匀成浆液 ; 钎料浆液厚度适中且均匀粘 附固定在磨轮钢基体表面 ; 金刚石磨料均匀喷洒镶嵌于磨轮表面的钎料浆表层 ; 气体保护 氛围中激光加热升温至钎料熔化, 冷却后金刚石磨料钎焊固定于磨轮基体表面。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的 : 激光钎焊金刚石制作高速铁路轨道板 磨轮生产方法, 以重量百分比计, 其特征在于 : 包括以下步骤 :
1) 混料 : 将合金粉末状钎料与压敏胶以 1 ∶ 3 比例混合均匀成钎料浆液 ;
2) 涂覆 : 将钎料浆液厚度适中且均匀用刷子涂覆固定在磨轮钢基体表面 ;
3) 喷洒 : 将金刚石磨料均匀喷洒并粘附在磨轮表面的钎料浆液表层上 ;
4) 钎焊 : 在气体保护氛围中用激光加热升温至钎料熔化, 钎焊温度为钎料熔点温 度 +50℃, 冷却后金刚石磨料钎焊固定于磨轮基体表面即为成品。
所述的合金粉末状钎料为 Ni-Cr-B-Si 或 Ag-Cu-Ti 或 Cu-Sn-Ti。
所述的压敏胶为辛脂 50-70%, 丁脂 20-25%, 丙稀酸 3-5%, 轻乙脂 3-5%, 醋酸乙 稀 3-5%, 过铵 0.1-0.3%, 碳铵 0.1-0.3%。
所述的磨轮基体表面钎料浆液厚度一般为磨料粒径平均尺寸的 90-120%。
本发明的积极效果是 : 用于高速铁路轨道板磨轮具有磨削效率高、 寿命长、 磨削质 量好等优点。与其它钎焊方法相比, 激光热源能量密度高, 升、 降温速度快, 可以局部加热,热影响区小 ; 激光束可用光纤传输, 因此可在常规方式不易钎焊的部位进行加工, 灵活性 好, 可钎焊几何形状复杂的工件, 可制作超长、 超大、 超薄、 超细的特型工具。 具体实施方式
实施例 1
一种激光钎焊金刚石制作高速铁路轨道板磨轮生产方法, 以重量百分比计, 包括 以下步骤 :
1、 混料 : 将 Ag-Cu-Ti 合金粉末状钎料与压敏胶 ( 辛脂 55 %, 丁脂 23 %, 丙稀酸 4%, 轻乙脂 3%, 醋酸乙稀 4%, 过铵 0.5%, 碳铵 0.5% ) 以 1 ∶ 3 比例混合均匀成钎料浆 液;
2、 涂覆 : 将钎料浆液厚度适中且均匀用刷子涂覆固定在磨轮钢基体表面 ;
3、 喷洒 : 将金刚石磨料均匀喷洒并粘附在磨轮表面的钎料浆液表层上 ; 使磨轮基 体表面钎料浆液厚度为磨料粒径平均尺寸的 90%。
4、 钎焊 : 在气体保护氛围中用激光加热升温至钎料熔化, 钎焊温度为钎料熔点温 度 +50℃, 冷却后金刚石磨料钎焊固定于磨轮基体表面即为成品。 实施例 2
1、 混料 : 将 Ni-Cr-B-Si 合金粉末状钎料与压敏胶 ( 辛脂 60%, 丁脂 25%, 丙稀酸 5%, 轻乙脂 5%, 醋酸乙稀 4.5%, 过铵 0.3%, 碳铵 0.2% ) 以 1 ∶ 3 比例混合均匀成钎料 浆液 ;
2、 涂覆 : 将钎料浆液厚度适中且均匀用刷子涂覆固定在磨轮钢基体表面 ;
3、 喷洒 : 将金刚石磨料均匀喷洒镶嵌于磨轮表面的钎料浆液表层上, 使磨轮基体 表面钎料浆液厚度为磨料粒径平均尺寸的 110%。
4、 钎焊 : 在气体保护氛围中用激光加热升温至钎料熔化, 钎焊温度为钎料熔点温 度 +50℃, 冷却后金刚石磨料钎焊固定于磨轮基体表面即为成品。
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