[发明专利]超声波辅助感应加热制备钎焊磨粒工具的装置的使用方法

摘要

本发明提供了超声波辅助感应加热制备钎焊磨粒工具的装置的使用方法，包括：工作台、保护腔底座、保护腔罩、超声波换能器、超声波变幅杆、冷却系统、感应加热线圈、红外测温仪；使用时，首先将涂覆有活性结合剂和磨粒的磨粒工具基体固定在超声波变幅杆末端，然后在保护腔中通入惰性气体或抽真空，调整红外测温仪使其能测到磨粒连接区温度；启动冷却系统和感应加热器通过感应线圈对工具基体加热，待活性结合剂达到熔化温度后启动超声波换能器，对工具基体施加超声波，待升温工工艺完成后，停止超声波施加；待连接区温度降到液固转化温度时，重新施加超声波，待连接区温度降低到活性结合剂回火温度后停止超声波加载，冷却到室温后得到磨粒工具。

主权项

1.一种超声波辅助感应加热制备钎焊磨粒工具的装置的使用方法，其特征在于所述装置包括：工作台、保护腔底座、保护腔罩、超声波换能器、超声波变幅杆、冷却环、感应加热线圈、支架、红外测温仪；所述保护腔底座固定在工作台上，保护腔罩扣在保护腔底座上，从而形成密闭的保护腔；所述超声波换能器固定在保护腔底座上，超声波变幅杆固定在超声波换能器上，超声波变幅杆的外周缠绕有冷却环，冷却环经过保护腔底座上的冷却接口与保护腔外的冷却系统连接；所述超声波变幅杆的前端设有感应加热线圈，感应加热线圈经过保护腔底座上的感应加热线圈接口与保护腔外的感应加热器相连接；所述工作台上立有一支架，支架具有一与工作台表面垂直的垂直段，以及一与工作台表面平行的平行段；所述平行段位于保护腔罩的上方，并且其朝向保护腔罩的一面设有红外测温仪；所述红外测温仪与感应加热器相连；所述保护腔底座上设有气氛保护接口，其与气氛保护系统相连；所述保护腔罩的顶部设有透明窥视孔；上述装置的使用步骤如下：1)将NiCrPSi活性结合剂与合成胶水按质量7:1比例混匀后涂平在工具基体连接面上，厚度为150um，再将金刚石磨粒放在活性结合剂涂覆层上，烘干或晾干后将工具基体通过螺纹连接固定在超声波变幅杆的末端上；2)将保护腔罩扣在保护腔底座上形成密闭的保护腔，启动气氛保护系统通过气氛保护接口对保护腔进行抽真空、回填氩气和二次抽真空操作；3)调整红外测温仪使其测温焦点对准工具基体的连接面，调整摄像头，使其拍摄面对准工具基体的连接面；4)启动冷却系统，开始对超声波变幅杆进行冷却；启动感应加热器，通过感应加热线圈对工具基体进行升温加热；待红外测温仪的温度显示为970℃时，启动超声波换能器，设定输出功率为100w,振幅为3um,振动频率为20kHz,持续振动到温度达到1020℃并保温10s后停止超声波加载；关闭或减小感应加热器的功率，待温度降至950℃后，再次启动超声波换能器，设定输出功率为1500w,振幅为9um,振动频率为20kHz,持续振动到工具基体温度降至350℃后，关闭超声波，继续随炉冷却到室温后，向保护腔回填氩气后打开保护腔罩，将焊好的磨粒工具从变幅杆上取下，得到所要的高品质工具磨头。