高强度钢凭借良好的机械性能及经济性在船舶、桥梁、建筑等大型结构领域内应用广泛,以刚玉或碳化硅磨料树脂砂轮片为主的传统磨抛工具在对高强度钢的磨抛过程中表现出磨料易脱落、粉尘大、磨具易开裂等弊端。本文以提高磨粒的结合强度为出发点,基于高温钎焊技术,开发了具有效率高、寿命长、经济性好、安全环保等优势的新型超硬磨料工具——钎焊金刚石磨抛盘。本文完成的主要研究工作有:(1)选择具有较高强度、硬度及弹性极限的65Mn钢作为基体材料;设计出具有平面磨抛、斜面打磨、边缘切割三种功能的基体结构外型;利用有限元分析软件对基体进行应力应变分析得到磨抛过程中的应力与变形量,对基体进行模态分析得到其固有频率与振型图,验证了基体强度及动态性能,并在此基础上对基体结构进行优化设计。(2)制定基体加工工艺,通过对比分析基体钎焊前后的抗弯性能、材料金相组织及显微硬度,研究了高温钎焊对基体性能的影响,验证了钎焊后磨抛盘基体的良好性能;利用热弹塑性有限元分析方法模拟磨抛盘钎焊冷却过程中的瞬态温度场及应力场,得到焊后残余应力与变形量,并在此基础上优化了钎料层厚度。(3)制定钎焊金刚石磨抛盘的制备工艺,借助扫描电镜、X射线能谱仪对焊后界面微观结构进行分析,发现钎料层与钢基体界面处有明显的元素扩散现象,金刚石磨粒与钎料层界面处有碳化物Cr7C3生成,验证了界面间较高的结合强度。(4)利用树脂砂轮片与制备的钎焊金刚石磨抛盘对船体用高强度钢AH32进行磨抛对比试验,从磨抛效率、磨抛寿命、工具磨损形貌、加工工件表面质量等角度分析验证了钎焊金刚石磨抛盘良好的磨抛性能,进一步说明基体设计的合理性。