[發(fā)明專利]一種金剛石/銅焊接接頭金相試樣的制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111642490.1 | 申請日： | 2021-12-29 |
| 公開（公告）號： | CN114323858A | 公開（公告）日： | 2022-04-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉平;徐海濤;賀艷明;石磊;金霞;閭川陽;李華鑫;鄭文健;馬英鶴;顧小龍;楊建國 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江亞通焊材有限公司;浙江工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | G01N1/28 | 分類號： | G01N1/28 |
| 代理公司： | 合肥金律專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34184 | 代理人： | 馬婕 |
| 地址： | 310000 浙江省杭*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 金剛石 銅焊 接頭 金相 試樣 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種金剛石/銅焊接接頭金相試樣的制備方法，具體包括如下步驟：首先對金剛石/銅焊接接頭進(jìn)行切割，獲得兼具金剛石、焊縫和銅的接頭截面的試樣；然后采用金剛石砂輪片對得到的試樣截面進(jìn)行逐級磨光，最后經(jīng)機(jī)械拋光得到；切割時，采用雙面切割方式，對金剛石/銅焊接接頭中金剛石和焊縫部分采用激光切割，對銅部分采用線切割。所述方法克服了金剛石難加工以及金剛石/銅之間物性差異過大的帶來的金剛石/銅焊接接頭金相試樣難以獲得的難題，得到了高質(zhì)量的金相試樣。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于金相試樣加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金剛石/銅焊接接頭金相試樣的制備方法。
背景技術(shù)
金相組織的表征在工程材料的研究中是必不可少的，在進(jìn)行顯微觀察之前需要將樣品表面打磨、拋光至鏡面，然后才能通過金相顯微鏡、電子顯微鏡等檢測手段去表征。所以金相試樣的制備是材料組織表征的門檻和必經(jīng)之路。
對于一般的金屬材料而言，最常見的加工方法為采用SiC砂紙逐級打磨，然后拋光至鏡面。不同材料的加工難度差異較大，金屬相對較軟，打磨相對較為容易而拋光較難，而陶瓷試樣很硬，不易打磨，但后續(xù)拋光過程相對簡單。在焊接特別是釬焊領(lǐng)域中往往涉及異種材料之間的連接，不同材料間的物性差異將在金相試樣加工過程中帶來很大困難。例如金剛石具有極高的硬度和強(qiáng)度，而純銅質(zhì)地很軟，屈服強(qiáng)度只有70MPa，兩者形成的接頭金相試樣很難加工，其難點(diǎn)在于：1)一般需要將焊接試樣切開以觀察其內(nèi)部截面組織，但是金剛石硬度極高，很難用一般線切割的方法將其切開；2)金剛石和純銅物性差異太大，在打磨過程中無法用常規(guī)砂紙進(jìn)行加工；3)在打磨過程中金剛石會產(chǎn)生大量尖銳碎片，會在后續(xù)打磨拋光過程中嵌入到質(zhì)地較軟的接頭中。
目前文獻(xiàn)報道中的情況分為以下幾種情況：一是采用小尺寸金剛石顆粒進(jìn)行釬焊，接頭金相試樣易于加工，但是針對較大尺寸的金剛石厚膜釬焊接頭的金相試樣加工，很難采用此方法得到；二是采用離子束切割等昂貴手段切割得到接頭截面；三是采用與金剛石成分相同的材料，例如高強(qiáng)石墨以及C/C復(fù)合材料代替金剛石，但是接頭界面反應(yīng)層形貌與采用金剛石得到的接頭差異較大。目前尚無簡單有效的加工方法來實(shí)現(xiàn)金剛石膜片/純銅釬焊接頭的金相試樣加工。
發(fā)明內(nèi)容
基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種金剛石/銅焊接接頭金相試樣的制備方法，克服了金剛石難加工以及金剛石/銅之間物性差異過大帶來的金剛石/銅焊接接頭金相試樣難以獲得的難題，得到了高質(zhì)量的金相試樣。
本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：
本發(fā)明提供了一種金剛石/銅焊接接頭金相試樣的制備方法，具體包括如下步驟：首先對金剛石/銅焊接接頭進(jìn)行切割，獲得兼具金剛石、焊縫和銅的接頭截面的試樣；然后采用金剛石砂輪片對得到的試樣截面進(jìn)行逐級磨光，最后經(jīng)機(jī)械拋光得到；切割時，采用雙面切割方式，對金剛石/銅焊接接頭中金剛石和焊縫部分采用激光切割，對銅部分采用線切割。
本發(fā)明所述的金剛石/銅焊接接頭是指，將母材金剛石和銅經(jīng)焊接得到的接頭。焊接接頭包括金剛石部分、銅的部分以及焊縫部分。對于本發(fā)明所述焊接接頭的類型不作具體的限定，如包括但不限于：T型接頭、對接接頭等。本發(fā)明中銅為純銅或銅合金。
優(yōu)選地，切割時，激光切割與線切割切口齊平；激光切割的深度大于金剛石的厚度。通過設(shè)定激光切割深度大于金剛石的厚度保證金剛石被完全切開。
優(yōu)選地，依次采用粒度為100-180目、240-400目、600-800目、1000-1200目、1500-2000目的金剛石砂輪片進(jìn)行逐級磨光。
優(yōu)選地，依次采用粒度為180目、400目、800目、1000目、2000目的金剛石砂輪片進(jìn)行逐級磨光。
優(yōu)選地，采用粒度小于等于400目的金剛石砂輪片進(jìn)行磨光時，將金剛石砂輪片固定在磨拋機(jī)上，在100-200r/min轉(zhuǎn)速下進(jìn)行磨光。
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