电镀金刚石线锯因较高的切削效率、对环境的污染小、生产和制造成本较低等优点,在脆性材料切割加工领域应用较广。随着光伏硅切片等行业的技术发展,对电镀金刚石线锯使用性能的要求越来越高。电镀金刚石线锯的制备是采用复合电镀方法将金刚石磨粒固结在金属线基体表面,镀镍层的力学性能对金刚石线锯表面的金刚石磨粒把持力和金刚石线锯的力学性能有重要影响,甚至决定了电镀金刚石线锯的使用性能及寿命。本文利用有限元分析的方法,分析了镀镍层性能对电镀金刚石线锯表面磨粒的把持力和电镀金刚石线锯的拉伸、扭转力学性能的影响,完成了电镀金刚石线锯的锯切单晶硅试验、拉伸和扭转试验,研究工作对完善电镀金刚石线锯的质量检测和评价体系具有重要意义。本文主要研究工作归纳如下:采用T9A钢材板式试件代替电镀金刚石线锯母线基体,设计了电镀试验。依据工业中生产Φ65μm电镀金刚石线锯的制造工艺参数,制备了 T9A钢材板式电镀试件。利用纳米压痕仪、X射线衍射仪对试件进行了力学性能测试,得到了镀镍层的硬度、弹性模量、残余压应力和镀镍层与试件基体的结合强度。分别建立了双锥型以及八面体型金刚石磨粒的有限元模型,分析了在锯切加工过程中金刚石磨粒的受载情况,以镀镍层应变量4%-8%作为判定金刚石磨粒脱落的临界条件,研究了镀镍层硬度、残余压应力和金刚石磨粒的出刃高度对磨粒把持力的影响。随镀镍层硬度的提高,金刚石磨粒把持力增强;随残余压应力增大,金刚石磨粒把持力减弱;随出刃高度的增加,金刚石磨粒的把持力减小。建立了母线基体直径为Φ65μm、磨粒密度200个/mm的电镀金刚石线锯有限元模型,并进行了拉伸和扭转力学分析,研究了镀镍层硬度、残余压应力和母线与镀镍层结合状态对电镀金刚石线锯拉伸及扭转性能的影响。随镀镍层硬度提高,金刚石线锯的抗拉强度提高,延伸率下降,同时扭转强度降低;随镀镍层残余压应力增大,金刚石线锯的抗拉强度提高,扭转强度降低;当镀镍层与母线基体分离时,金刚石线锯的延伸率提高,扭转圈数增多。对电镀金刚石线锯进行了性能评价试验,分析了锯切加工导致的金刚石线锯表面的磨粒脱落率,并与理论计算的磨粒脱落率进行了对比分析,试验结果与理论计算结果具有较好的一致性。电镀金刚石线锯与母线基体的拉断力、扭转圈数差值分别记为ΔF、Δnt,有限元分析结果与试验得到的ΔF和Δnd的最大相对误差分别为5.98%和19.0%,延伸率的最大误差为3.38%。