Lasersko zavarivanje dijamantske kružne pile materijal prijelaznog sloja i njegovi zahtjevi

Iz teorijske analize, laserskim zavarivanjem se lako postiže visoka čvrstoća zavara. Međutim, u proizvodnji dijamantskih listova pile, zbog velike razlike između materijala prijelaznog sloja (sloja za zavarivanje) dijamantske oštrice i osnovnog materijala lista pile, a razlika u performansama između njih je također velika, zavarivanje između njih spada u zavarivanje različitih materijala i mora biti razumno. Samo odabirom parametara procesa zavarivanja i strogom kontrolom procesa može se postići visoka čvrstoća zavarivanja. Osnovni materijal lista pile se općenito određuje. Obično 30CrMo/28CrMo, 50Mn2V, 65Mn i drugi čelični materijali. Dizajn prelaznog sloja lista testere je ključ koji obezbeđuje snagu laserskog zavarivanja lista testere.

 

Materijal prelaznog sloja ne samo da treba da ima performanse zavarivanja što je moguće bliže osnovnom materijalu, već mora da odgovara matrici radnog sloja oštrice. Obično se materijal osnovnog materijala i materijal radnog sloja glave rezača prilično razlikuju, pa je vrlo teško dizajnirati prijelazni sloj lista pile.

Karakteristike laserskog zavarivanja su: gustoća energije fokusiranog laserskog zraka je visoka (105~107W/cm2), brzina zagrijavanja je velika, brzina zavarivanja je velika, a zona utjecaja topline je mala, ali temperatura šava laserskog zavarivanja je visoka i temperaturni gradijent je velik.

Stoga su osnovni zahtjevi za prelazni sloj za lasersko zavarivanje:

(1) Tačka ključanja svakog elementa u prijelaznom sloju treba biti slična kako bi se spriječili mjehurići zavarivanja;

(2) Prelazni sloj treba da ima visoku čvrstoću (σmin veći od ili jednak 6×108Pa) i dobru žilavost kako bi se sprečilo da list testere izgubi zube tokom rada;

(3) Performanse sinterovanja prelaznog sloja i matrice radnog sloja treba da budu slične, i pod istim uslovima sinterovanja, ima dobru međufaznu čvrstoću vezivanja nakon sinterovanja (σmin veći ili jednak 6×108Pa);

(4) Koeficijent termičke ekspanzije prelaznog sloja i radnog sloja treba da bude sličan, a koeficijent toplotnog širenja prelaznog sloja treba da bude nešto manji kako bi se sprečile pukotine između prelaznog sloja i radnog sloja tokom laserskog zavarivanja;

(5) Performanse zavarivanja prelaznog sloja i podloge lista testere treba da budu što sličnije;

(6) Raspon procesa sinterovanja je širok, što je pogodno za industrijsku proizvodnju.

Većina formula prelaznog sloja se sastoji od jednog elementa Co, Ni, dvostrukog elementa FeCo, FeNi, CoNi, FeCu ili FeCoNi tri komponente, a prelazni sloj ne može sadržavati metale niske tačke topljenja, kao što su kalaj i drugi elementi, jer takvi elementi Lako se isparava i gasifikuje i stvara pore; dodavanje male količine Mn i Cr u materijal prelaznog sloja ne samo da može proizvesti jačanje čvrstog rastvora, povećati otpornost na habanje, već i efikasno smanjiti pore zavarivanja. Trenutno su neke strane kompanije poput Dr. Fritsch u Njemačkoj i Eurotungstone u Francuskoj izvele niz radova na razvoju formule prelaznog sloja i pripreme praha. Uzimajući u obzir formulu prelaznog sloja iz matrice, glave rezača, čvrstoće zavarivanja, kvaliteta površine, itd., V 27-589, V6-790, NEXT serije i druge prethodno legirane prahove.