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高温钎焊金刚石残余应力的基础研究
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张芳 南京航空航天大学 摘要：研究高温钎焊金刚石的应力场及其分布特征,对于调控钎焊工艺以进一步提高工具的加工性能水平均有重要意义。本文提出使用有限元模拟的方法对钎焊金刚石工具的应力场进行研究。通过合理的简化假设,仅只考虑材料的热物理特性的差异,对真空炉中钎焊和高频感应钎焊两种工艺方式进行分析,建立有限元模型。探讨了钎焊过程中温度场与应力场的变化情况,对金刚石磨料的残余应力进行了具体的分析。并使用激光拉曼光谱法测得焊后金刚石的残余应力。本文完成的有创意的主要工作可以归纳如下: 1.分别完成了真空炉中钎焊和高频感应钎焊两种工艺方式中降温条件下金刚石试样的建模分析工作,分析结果表明:①由于基体、钎料和金刚石热膨胀系数的差异导致了试样内部产生较大的热应力,特别是与金刚石结合的钎料层附近热应力很大。在试样中,金刚石的热膨胀系数最小,金刚石内部产生了较大的热应力,但是还不至于使得金刚石破碎。②把高频感应钎焊与真空钎焊的应力场进行比较,发现焊后的金刚石试样的应力分布与真空钎焊中相似,但是焊后残余应力值增大了很多。说明不同的钎焊工艺对于残余应力场有很大影响。 2.完成了用激光拉曼光谱法测定真空钎焊和高频感应钎焊焊后金刚石... 更多 关键词： 钎焊金刚石;有限元分析;温度场;应力场;拉曼光谱法; 基金资助： 国家自然科学;； 专辑： 工程科技Ⅰ辑 专题： 金属学及金属工艺 分类号： TG454 导师： 傅玉灿 学科专业： 机械制造及其自动化 硕士电子期刊出版信息： 年期：2009年第06期 网络出版时间：2009-05-16—2009-06-15 |
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