激光焊接锯片的过渡层如何设计？

激光焊接锯片的过渡层如何设计？

激光焊接时，过渡层熔化，钢基体和金刚石刀头结合处部分熔化，熔化后的合金液体相互融合形成焊缝，因此过渡层性能决定焊接性能。

采用激光焊接金刚石工具时，由于高功率密度激光光斑的作用，金属将被融化和汽化，金刚石刀头为粉末冶金材料，当其直接与基体焊接时，内含的金刚石在这样的高温条件下易石墨化，极易出现气孔、空洞或裂纹，不但焊缝外观不合格，焊接强度也较低，根本达不到使用要求。因此，为了保证金刚石刀头与基体材料的焊接性能，在钢基体与金刚石刀头间加入过渡层，通常有1.5—2㎜的高度。它的作用是既能避免刀头中金刚石的石墨化，同时还能提高焊缝强度。

激光焊接刀头过渡层必须满足下以下要求：足够高的焊接强度，良好的焊缝质量，合理的配方组分和最优的烧结温度。此外，若金刚石刀头和过渡层的成分差别太大，则在两层交接处由于受热受力的不均匀而产生段裂。因此过渡层成分不仅要顾及其对激光的吸收情况及熔化的流动性，而且还要与金刚石刀头能良好结合，从而保证焊缝流畅、无裂缝、无气孔。

过渡层配方可选用单元素Co、Ni，双元素FeCo、FeNi、CoNi、FeCu，也可选用FeCoNi三种组分构成。且过渡层中不能含有低熔点金属，如锡等元素，因为该类元素易于蒸发与汽化，并产生气孔，而在过渡层材料中加入少量的Mn和Cr，不仅能产生固溶强化，增加耐磨性，还能有效减少焊接气孔。实验证明：钴粉有很好的焊接性，但由于价格昂贵，所以，一般选用特殊的钴混合物。

Co基合金材料有最好的焊缝强度，平均达1000N/m㎡以上。Fe基、Ni基合金材料虽不及Co基合金材料，但只要合理选择合金元素，亦能有较高的焊接强度。这样既可降低成本，又能满足过渡层与金刚石高结合强度的要求。

特别值得注意的是Cu基过渡层虽然可以既焊既检，焊缝强度也可能满足要求，但气孔较多，且长期放置后焊缝强度下降。可能与Cu在空气中易受潮、氧化变质有关，所以一般不采用Cu基作非金刚石过渡层材料，但在预合金粉末的过渡层中可以适当含Cu。

过渡层的烧结密度对焊接效果影响极大。密度低意味着材料空隙较大，高密度（＞7.0g/立方米）焊接效果好，所以在烧结过度层时，需要适当提高烧结温度和压力，并保持一定时间。

本文摘自《金刚石及金刚石制品知识问答》