激光钎焊作为一种先进的砂轮制备工艺,因其具有高可操作性、高能量密度、加热区域小等优点,可制备出确保磨粒与结合剂有较高的冶金结合强度的金刚石砂轮。然而,现有激光钎焊在砂轮制造中的应用研究主要是针对单层金刚石磨粒砂轮以及钎焊过程中钎料、金刚石、基体之间的结合机理,所制备的单层金刚石砂轮在磨耗、磨损、破碎后没有金刚石磨粒补充,工作寿命短,利用效率低。随着激光烧结成形技术与增材制造技术的发展,采用激光钎焊技术实现多层金刚石磨粒砂轮的成形制造成为了一种可行的新工艺。本文采用激光钎焊技术在45钢基体上钎焊Ni-Cr合金钎料与金刚石磨粒,通过建立各阶段钎焊成形特征评价指标,提取钎焊层成形特征参量,系统研究了工艺参数对多层磨粒钎焊成形的影响;结合钎焊层微观成形过程的分析,探究了多层磨粒钎焊层微观成形机理和规律;并开展了多层磨粒的磨损实验,对多层金刚石逐层激光钎焊进行一个系统的评价。具体研究工作内容包括以下几个方面:(1)通过对以往关于金刚石砂轮成形质量、激光增材制造熔覆成形质量以及影响因素等文献和书籍的总结,依次建立了单道钎焊、单层钎焊以及多层钎焊后钎焊层成形的形貌参量指标和评价方法。(2)分别开展了单道正交和单因素实验、单层多道钎焊实验以及多层激光钎焊金刚石磨粒实验,结合激光逐层钎焊金刚石磨粒成形的特征参量和表面形貌,对合金粉末熔合程度和铺展能力、钎焊层与基体结合强度、以及钎焊层成形质量进行了综合系统的评价,并探讨了工艺参数对钎焊成形的影响。(3)通过观察和分析单道、单层多道、多层钎焊过程中,钎焊层的微观组织结构、成分分布、以及金刚石的微观形貌,探讨在单道、单层以及多层激光钎焊下,钎焊层组织结构生长规律、微观成分分布规律、金刚石磨粒与钎料结合原理以及磨粒损伤情况。(4)通过开展单层激光钎焊试块、多层激光钎焊试块、青铜试块、以及树脂结合剂试块的磨损实验,结合磨损曲线和金刚石的磨损形态,对激光钎焊的多层磨粒试块进行系统评价。