[发明专利]激光钎焊金刚石制作高速铁路轨道板磨轮生产方法

说明书

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。