采用高功率横流CO2激光扫描钎料合金与金刚石颗粒。研究了激光工艺参数对钎焊层结合性能及金刚石热损伤的影响,分析了钎焊层与金刚石结合机制及金刚石颗粒在激光作用下的热损伤机制。研究结果表明,激光功率和扫描速度是影响金刚石热损伤及表面浸润的主要因素。在氩气保护下,粉末厚度为0.5 mm,激光光斑直径3 mm,功率为800 W,扫描速度为8.39 mm/s时,可获得金刚石颗粒、钎料合金、金属基体三者具有最佳结合性能的钎焊层。合金粉末对金刚石颗粒浸润良好,并发生冶金化学反应,生成TiC和SiC。当激光输入能量太高时,金刚石颗粒开始与外界的氧发生氧化反应,在自由能方程中的气体分压下,金刚石一直氧化,直到与氧化物处于平衡状态。这一过程表现为金刚石颗粒石墨化,逐步氧化烧损变成气体。

介绍了一种利用脉冲准分子激光轰击钛(或镍)靶诱导出等离子体从而在金刚石颗粒表面沉积Ti,Ni等金属保护层的新方法。使用抗压强度测定仪测定并比较了金刚石颗粒表面镀敷金属层前后的抗压强度值,使用金相显微镜观察了金刚石镀膜前后的表面微观状态,并利用X射线衍射仪(XRD)测定了沉积在金刚石颗粒表面金属层的组份。结果表明,利用脉冲准分子激光在金刚石颗粒表面镀Ti后其抗压强度显著增加,而且由于脉冲准分子激光轰击金属靶材后诱导的等离子体能量较高,即使在非高温工作情况下也可在金刚石表面生成TiC膜,这大大提高了金属膜层与金刚石颗粒之间的结合紧密度,这种TiC膜层的形成对于延长金刚石锯片的使用寿命具有重大意义。