[发明专利]一种火花光谱分析面水刀切削方法

说明书

本发明具体涉及一种火花光谱分析面水刀切削方法。其技术方案是：将确定了切割线和切割点的拟切割样品装在水切割机的工件夹具上；将粒径为0.14～0.2mm磨料砂置于水切割机的储砂仓中；调整水切割机刀口的加工面平行于水流面。启动水切割机，调节水压至30～300MPa，切割样品。将切割后的加工面用压强为1～5MPa的氩气吹干；将吹干后的样品置于光谱仪上，按火花源光谱分析的要求进行光谱分析。所述样品为黑色金属块、或为有色金属块。所述水切割机的额定水压50MPa。所述磨料砂为石榴砂、碳化硅砂和刚玉砂的一种。本发明具有刀具无磨损、分析面粗糙度均匀、分析表面边缘毛刺少和不同样品加工出的分析面粗糙度一致的特点。

技术领域

本发明属于火花光谱分析面加工技术领域。具体涉及一种火花光谱分析面水刀切削方法。

背景技术

目前金属块状样品火花光谱分析的工作面，广泛采用砂带研磨和铣削加工。研究表明，工作面的平整程度对分析结果有一定的影响(宋祖峰，牟新玉，程坚平，等.火花源原子发射光谱法测定钢中超低碳、氮、磷和硫[J].冶金分析，2008，28(10)：14-18)，尤其是对低含量C、N、O的测定影响很大。光谱分析对加工出的工作面的基本要求是：表面平整、洁净、无可见的物理缺陷和无氧化物存在。然而，工作面的加工受多因素的影响，达到表面平整、洁净、无可见的物理缺陷、无氧化物的要求也不相同，因此，对分析结果的影响也不一样。

研究报道(杨新能，王娟，刁正斌，等.火花源原子发射光谱法测定钢中氮[J].冶金分析，2012，32(4)：36-40)表明，不同的样品.分别采取铣床抛光或砂纸研磨两种方法处理，再用光谱仪器在试样工作面表面分别激发，经过两种制样方法处理后，试样分析N元素的精密度均能满足生产要求，一致性较好。

用砂带研磨试样时，新砂带粗糙，磨出的工作面也粗糙，一般不能使用新砂带磨出的工作面，至少不用新砂带研磨标准样品，砂带太旧，也不能使用，一方面是因为研磨效率低，另一方面是磨出的工作面过度平整。一般一条砂带只能磨制20～60个工作面。

采用铣削加工时，出现的情形正好相反，新铣刀加工出的表面平整度过高，工作面的表面缺少尖端放电点，因此不能使用。旧铣刀(久用未磨制)由于缺口较多，加工出的工作面表面粗糙，也不适宜于高精密度的分析。无论是砂带研磨还是铣刀铣削，加工的过程都是接触面互磨的过程，在接触面上存在着磨损，会残留损坏物的碎片，会有发热和不同程度的氧化，因此，分析样品的工作面的平整度、洁净度和氧化程度很难保持一致。

张教赞等(张教赞，张忠和.直读光谱法测定钢中氮元素的操作技巧[J]，理化检验-化学分册，2014，51：257-259)用实验证实了样品表面对氮的测定的影响，样品表面加工平滑、三次的测定值接近；样品表面加工纹路粗糙，三次的测定值波动较大。由于含碳量的影响，铣刀抛光后，某些试样边缘可能会出现毛刺，产生漏光，因而对分析结果产生影响。

为了消除这些样品加工对分析结果的影响，业界广泛采用新加工出的工作面尽快分析，分析前用高纯氩气吹扫表面，及时更换砂带或打磨铣刀。这种处理，部分解决了上述问题，提高了分析结果的准确度，但仍然存在如下问题：铣刀、砂带的磨损是一个渐变的过程，因此，无论怎样处理，二次加工出的分析面的粗糙度不同；分析面的边缘不平整，毛刺较多；分析面的平整度不高。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种刀具磨损对分析面无影响、表面粗糙度均匀、分析表面边缘毛刺少、不同样品加工出的分析面粗糙度一致的火花光谱分析面水刀切削方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的步骤是：

步骤一、将确定了切割线和切割点的拟切割样品装在水切割机的工件夹具上。

步骤二、将粒径为0.14～0.2mm磨料砂置于水切割机的储砂仓中。

步骤三、调整水切割机刀口的加工面平行于水流面。