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专利号: 2019106937788
申请人: 长沙理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2024-11-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种金刚石工具的制备方法,包括如下步骤:步骤1、提供金刚石工具的基板(1);

步骤2、提供金刚石颗粒(6);

步骤3、提供Ni‑Cr合金粉末;

步骤4、提供激光制造系统,包括高功率连续激光器、短脉冲激光器、第一传输光纤、第二传输光纤、第一激光工作头(8)、第二激光工作头(12)、金刚石喷射装置(7)、撒粉装置;

步骤5、启动激光制造系统,采用高功率连续激光同轴送粉模式在金刚石工具基板(1)表面熔覆一层Ni‑Cr合金粉末基层(2);

步骤6、采用高功率连续激光同轴送粉模式在基层(2)表面熔覆Ni‑Cr合金粉末,同时,启动金刚石喷射装置(7)向熔融Ni‑Cr合金粉末(4)区域喷射金刚石颗粒(6),获得薄钎焊层(3),实现金刚石颗粒(6)与Ni‑Cr合金粉末钎焊连接固定;

步骤7、完成激光钎焊,关闭金刚石喷射装置(7);

步骤8、启动撒粉装置,将Ni‑Cr合金粉末均匀铺撒在薄钎焊层(3)表面  ,得到Ni‑Cr合金粉末层(14);

步骤9、采用短脉冲激光扫描Ni‑Cr合金粉末,实现Ni‑Cr合金粉末层(14)熔化并与金刚石颗粒(6)结合;

步骤10、重复上述步骤8和步骤9若干次,得到金刚石工具的固结磨料层(11);

步骤11、关闭激光制造系统;

步骤12、将制备的金刚石工具放入加热炉进行后处理,完成金刚石工具制备过程。

2.根据权利要求1所述金刚石工具的制备方法,其特征在于,步骤4中,高功率连续激光功率为0.5 2 kW。

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3.根据权利要求1所述金刚石工具的制备方法,其特征在于,步骤4中,第一激光工作头(8)能够同轴送粉和同轴吹送焊接保护气体。

4.根据权利要求1所述金刚石工具的制备方法,其特征在于,步骤4中,短脉冲激光功率为0.1 0.5 kW。

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5.根据权利要求1所述金刚石工具的制备方法,其特征在于,步骤6中,薄钎焊层(3)厚度d1为0.05 0.1 mm。

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6.根据权利要求1所述金刚石工具的制备方法,其特征在于,步骤8中,撒粉装置在薄钎焊层(3)表面铺撒的Ni‑Cr合金粉末层(14)的厚度d2为0.01 0.05 mm。

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7.根据权利要求1所述金刚石工具的制备方法,其特征在于,步骤12中,放入金刚石工具后加热炉充满氩气,从室温加热到600 800℃,并保持5 min,然后随炉冷却至室温。

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