[发明专利]一种激光钎焊单层金刚石工具的方法

权利要求书

1.一种激光钎焊单层金刚石工具的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，提供金刚石工具的基体；

步骤2，在所述金刚石工具基体的表面涂覆钎料，制得金刚石工具毛坯；

步骤3，提供喷射系统，喷射系统包括料斗和与料斗相连的喷枪；

步骤4，提供金刚石磨粒，将金刚石磨粒置于料斗中；

步骤5，提供激光钎焊系统，激光钎焊系统包括相互连接的激光发生器与激光钎焊工作头；

步骤6，将激光钎焊工作头与喷枪对准工具毛坯表面；

步骤7，启动激光钎焊系统和喷射系统，并且激光束与喷枪同步移动，使激光钎焊工作头产生的聚焦激光束在前直接辐照到预置的钎料表面从而熔化钎料，在激光光斑后面采用喷枪通过氮气作为金刚石磨粒输送气体喷射金刚石磨粒到钎焊熔池中，喷射到钎焊熔池的金刚石磨粒部分露出钎焊熔池，且与激光束中心保持一定距离，避免钎焊时预置的金刚石磨粒或其表面钎料对激光束的直接吸收而导致的金刚石磨粒严重烧损氧化，然后快速冷却，形成钎焊缝，将金刚石磨粒固定于基体表面形成金刚石工具，其中，激光钎焊系统采用矩形光斑扫描钎料，喷射系统配置多个喷射金刚石磨粒的喷枪，通过控制各喷枪喷射金刚石磨粒的时序，使得金刚石磨粒排布到金刚石工具表面的特定位置。

2.根据权利要求1所述的激光钎焊单层金刚石工具的方法，其特征在于：步骤1中，还包括对基体的表面进行除锈、抛光、打磨后，再用有机溶剂清洗。

3.根据权利要求1所述的激光钎焊单层金刚石工具的方法，其特征在于：步骤4中，将金刚石磨粒置于料斗中之前，采用浓度为8%的稀硫酸对金刚石磨粒进行清洗并用去离子水漂洗后烘干。

4.根据权利要求1所述的激光钎焊单层金刚石工具的方法，其特征在于：步骤6中，激光钎焊工作头倾斜布置，与竖直方向所成夹角α为10°~30°，喷枪与工具毛坯表面所成夹角β为30°~75°。

5.根据权利要求1所述的激光钎焊单层金刚石工具的方法，其特征在于：步骤6中，喷枪与激光钎焊工作头相连，使得只需控制其中一个即能使两者同步移动。

6.根据权利要求1所述的激光钎焊单层金刚石工具的方法，其特征在于：步骤3中提供的喷射系统在料斗与喷枪之间设有依次相连的送料器、负压室、输送管，其中，负压室还接有真空发生器，真空发生器还设有输送气体入口，喷枪还设有雾化气体入口，步骤7启动喷射系统的送料器后，料斗中金刚石磨粒输入送料器，输送气体由输送气体入口进入真空发生器，使负压室中产生负压将吸入送料器所输入的金刚石磨粒，同时金刚石磨粒在气流的作用下，通过输送管输送至喷枪，雾化喷射气体通过雾化气体入口进入喷枪，喷枪内产生正压喷射金刚石磨粒。

7.根据权利要求1所述的激光钎焊单层金刚石工具的方法，其特征在于：金刚石磨粒喷射时序控制是通过数控装置来实现的。

8.一种激光钎焊单层金刚石工具的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，利用机械加工的方法制备金刚石工具的基体，对基体的表面进行除锈、抛光、打磨后，再用有机溶剂清洗；

步骤2，在所述金刚石工具基体的表面涂覆钎料，制得金刚石工具毛坯；

步骤3，提供喷射系统，喷射系统包括依次相连的料斗、送料器、负压室、输送管、喷枪，其中，负压室还接有真空发生器，真空发生器还设有输送气体入口及控制输送气体进入输送气体入口的输送气体阀门，喷枪还设有雾化气体入口及控制雾化气体进入雾化气体入口的雾化气体阀门，输送气体与雾化气体均为氮气；

步骤4，提供金刚石磨粒，采用浓度为8%的稀硫酸对金刚石磨粒进行清洗并用去离子水漂洗后烘干，将金刚石磨粒置于料斗中；

步骤5，提供激光钎焊系统，激光钎焊系统包括相互连接的激光发生器与激光钎焊工作头；

步骤6，将激光钎焊工作头与喷枪对准工具毛坯表面，激光钎焊工作头倾斜布置，与竖直方向所成夹角α为10°~30°，喷枪与激光钎焊工作头相连，与工具毛坯表面所成夹角β为30°~75°；

步骤7，启动激光钎焊系统，激光束倾斜辐照金刚石工具毛坯表面，启动送料器，打开输送气体阀门，打开雾化气体阀门，金刚石磨粒经喷枪喷射到激光钎焊熔池，喷射到钎焊熔池的金刚石磨粒部分露出钎焊熔池，激光束与喷枪同步移动，使激光钎焊工作头产生的聚焦激光束在前直接辐照到预置的钎料表面从而熔化钎料，在激光光斑后面采用喷枪喷射金刚石磨粒到钎焊熔池中，喷射到钎焊熔池的金刚石磨粒与激光束中心保持一定距离，避免钎焊时预置的金刚石磨粒或其表面钎料对激光束的直接吸收而导致的金刚石磨粒严重烧损氧化，然后快速冷却，完成钎焊过程，其中，激光钎焊系统采用矩形光斑扫描钎料，喷射系统配置多个喷射金刚石磨粒的喷枪，通过数控装置控制各喷枪喷射金刚石磨粒的时序，使得金刚石磨粒排布到金刚石工具表面的特定位置。