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介紹激光焊接鋸片基體

發布時間：2012-08-14 | 來源：星鴻藝激光焊接運營部 | 分享：

激光焊接鋸片基體,基體是金剛石鋸片用來支撐切割元樹一鋸齒的主體，同時又是連接于設備上實現切割的剛性部件。它應該使鋸片切割盡可能垂直，以減少被切割材料的振動。因此，基體的作用十分重要。基體必須選擇高強度鋼材，并經過科學、嚴格的冷熱加工。
1.基體材質
    金剛石圓鋸片工作時會受到強烈沖擊和振動，所以基體材料必須強度高、不易變形、耐沖蝕。傳統高頻焊接主要是用碳含量高的65Mn, 6OSiMn6, 8CrV, T10,T12等合金鋼制作基體，但這類材料在激光焊條件下極易脆性斷裂，不適合激光深熔焊。因為激光深熔焊過程相當于快速加熱冷卻的過程，對于高碳鋼就會在焊接熱影響區產生大量的高脆性的高碳馬氏體，容易產生裂紋而斷裂。雖然采用預熱、焊后保溫可以保證一定的焊縫韌性，但是又會給生產過程帶來很大的不便，所以不宜采用。
    為完全適應激光焊的要求，基體多選用低碳鋼制作，通常C的最大質量分數不超過0.35%。用作激光焊的基體材料為高強度的特種低合金鋼，目前主要采用35CrMo, 30CrMo, 28CrMo, 20CrMo, SAE( AISI) 4135等種類的低碳合金鋼。30CrMo具有高的強度和韌性，滲透性較高，熱強性也較好，有良好的可加工性和焊接性，通常在調質狀態下使用，適合于用作金剛石鋸片的基體。針對小300mm以上鋸片進行了50Mn2V基體焊接性試驗。試驗表明，宜昌黑旋風鋸業有限責任公司開發的50Mn2V鋸片基體適于激光焊，其具有以下優點:
1)耐磨性提高。含釩碳化物是硬度較高的耐磨質點，增加了鋼的熱穩定性及淬透性。
2)碳含量比65Mn降低，提高了焊接性能。
3)鋸片的整體剛性比30CrMo高，改善了鋸片的工作狀況。含釩碳化物的析出提高了整體強度，因而鋸片的剛度得以改善。
4)鋸片容易淬火且變形小，易校平。與65Mn相比，鋼中碳含量的降低減少了鋼的淬火變形;同時，由于淬火后的強度較65Mn也有所下降，因而校平工作容易進行。30CrM。與50Mn2V種激光焊基體的化學成分見表5-5.
表5-5 3OCrMo和5OMn2 V的化學成分(質量分數) (%)
牌號 C Si Mn Mo Cr P S V
30CrMo 0.26-0.34 0.17-0.37 0.40-0.70 0.15-0.25 0.80-1 .10 ≤0.030 ≤0.030 --
50MnZV 0.47-0.55 0.17-0.37 1 .40-1.80 --- --- -- -- 0.07-0.12
2.基體形狀
    鋸片基體的周邊有連續式(滿圓形)和間斷式(齒形)兩種。焊接圓鋸片都采用間斷式周邊基體。這種基體焊接方便，使用時容易排屑，金剛石節塊可獲得充分的冷卻。間斷式鋸片基體周邊的槽是用作流通冷卻水(或干切時風冷排屑)的，以便切割時將切削熱和切下的石粉及時排走。標準槽的形狀有三種:平行邊半圓基底窄水槽形、平行邊半圓基底寬水槽形和平行邊匙孔水槽，如圖5-17所示。不同用途的鋸片應選擇不同的槽形，見表5-60一般情況下，被切對象的研磨性越強，水槽應越寬，以利于大量冷卻水流人切口，起到良好的沖洗和降低切割區溫度的作用，延長鋸片的使用壽命。

圖5-17圓鋸片墓體示念圖
A-平行邊半圓基底窄水槽形
u-平行邊半圓基底寬水槽形
C-平行邊匙孔形水植
表5-6 水槽和切割對象的對應關系激光焊接機

圖5-17圓鋸片墓體示念圖
A-平行邊半圓基底窄水槽形
u-平行邊半圓基底寬水槽形
C-平行邊匙孔形水植
表5-6 水槽和切割對象的對應關系

切割對象	平行邊半圓基底窄水相	平行邊匙孔形水摺	平行邊半圓基底寬水植	非標準借
石灰石、大理石	X	X	X
花崗石、石英‘、陶瓷	X	X	X
耐火材料		X	X	X
砂巖(研肺性強)		X	X	X
硬骨料混凝土			X	X
混凝土板			X	X
鋼筋混凝土		X	X	X

基體周邊上的水槽對于冷卻水流向切割部位是大有好處的，即使是干切鋸片，間斷切割照樣有利于鋸片切割部位的冷卻(風冷或自然冷卻)。但是，由于水槽的存在，間斷一切割同樣也會對基體的使用壽命產生極不利的影響，主要是由于高速切割所引起的徑向和切向的作用力都作用在基體上，使基體承受較大的應力，而水槽底部又是應力最集中的區域的緣故。根據切割過程的順序，槽底區域的應力由壓應力變為拉應力，在整個工作期間，槽底受到大量這樣的應力循環作用，引起槽底疲勞裂紋的萌生和蔓延。

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