淺議噴焊層材料的切削加工

發(fā)布日期：2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽：2093

    噴焊是我公司近幾年來(lái)采用的一項(xiàng)新技術(shù)，是焊接技術(shù)應(yīng)用于金屬零件表面處理的新工藝。它適用于金屬表面預(yù)防性保護(hù)和磨損、腐蝕表面的修復(fù)。




    噴焊是使用氧—乙炔火焰將熔點(diǎn)在950～1200℃之間的自熔性合金粉末(如鎳基、鐵基、鈷基三大系列)噴敷到零件表面的處理過(guò)程。焊層與基體(零件)呈冶金狀結(jié)合，其強(qiáng)度高，耐磨、耐腐蝕、耐熱、抗氧化等性能較強(qiáng)。


1 噴焊材料的切削加工




噴焊材料是難切削材料之一，其特點(diǎn)可歸納為下列幾點(diǎn)：



  • 硬度高 噴焊層表面硬度一般為HRC30～40,當(dāng)粉末中Ni, Cr的含量增多時(shí)，噴焊層的硬度可達(dá)HRC60以上，切削難度很大，常規(guī)刀具很難勝任。即使選用超硬材料作刀具，磨損仍然很快。

  • 散熱慢 噴焊層強(qiáng)度高且有較高的韌性，切削時(shí)刀具對(duì)被切削表面產(chǎn)生擠壓變形，故消耗能量大，產(chǎn)生熱量多;切屑呈崩碎狀且與刀具接觸區(qū)域小，不利于散熱，因而加速刀具磨損。

  • 易產(chǎn)生剝落 噴焊層雖呈冶金狀結(jié)合，但由于焊層較薄，硬度比基體高，組織又不夠致密，當(dāng)切削力較大或由于后角過(guò)小引起摩擦力增大時(shí)，噴焊層表面容易產(chǎn)生剝落。

  • 易誘發(fā)振動(dòng) 噴焊層表面會(huì)產(chǎn)生收縮，一定會(huì)有微小的氣孔存在，在切削過(guò)程中出現(xiàn)斷續(xù)切削的現(xiàn)象，容易誘發(fā)振動(dòng)。


2 對(duì)刀具材料的要求



切削噴焊層材料時(shí)對(duì)刀具材料的要求：



  • 高耐磨性 由于切屑崩碎，前刀面不會(huì)產(chǎn)生月牙槽磨損，刀具主要發(fā)生后刀面上的磨料磨損，兼有少量的粘結(jié)和擴(kuò)散磨損，因此刀具材料硬度要高，有分布均勻的耐磨硬質(zhì)點(diǎn)。

  • 紅硬性高 由于切削過(guò)程中產(chǎn)生熱量多，散熱慢，切削熱都集中在刀具上，因此要求刀具的紅硬性要高，以減少高溫引起的刀具磨損。

  • 導(dǎo)熱性能好 以利于切削熱從刀具中傳散，降低切削溫度。

  • 強(qiáng)度高 由于噴焊層表面有微小氣孔存在，在切削中容易產(chǎn)生振動(dòng)，因此要求刀具應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，且有一定的抗沖擊力和抗振動(dòng)的能力。


3 合理選擇刀具的幾何參數(shù)



刀具幾何參數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)噴焊材料的特、被噴表面的形狀以及機(jī)床剛性等因素綜合考慮。



  • 主偏角 將常規(guī)刀具的主偏角改磨成10°～30°，加工盲孔類工件則大于90°。精加工時(shí)宜取小值。改磨后的主偏角相當(dāng)于刀具的過(guò)度刃。由于切削深度小，實(shí)際上過(guò)度刃取代主切削刃承擔(dān)了主要切削工作。

  • 前角 使 用硬質(zhì)合金刀片加工噴焊層時(shí)，可取0°-10°。為使刀刃鋒利，精加工時(shí)可取大于12°。若用組合陶瓷刀具加工噴焊層時(shí)，宜選負(fù)前角，可取-30°。

  • 后角 取較大后角能減少刀具與切削表面的接觸面積，使刀具磨損長(zhǎng)度增加較慢。一般取100-120，精加工時(shí)可更大些。

  • 刃傾角 由于噴焊層的切削深度小，斷屑情況良好，因此一般可取0°～5°之間，過(guò)大會(huì)增加切削時(shí)的徑向力。


4 切削用量



選擇切削用量要以充分發(fā)揮刀具和機(jī)床潛力為主。



  • 切削深度 一般原則是工件硬度越高，切削深度越小。若使用過(guò)大的切削深度，則會(huì)造成焊層剝落。

  • 進(jìn)給量 由于切削深度小，故適當(dāng)增大進(jìn)給量是一種提高切削效率的好方法。適當(dāng)增大進(jìn)給量，可以形成倒切屑。選用較大進(jìn)給量有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：可以縮短刀具的切削路程，減少刀具磨損；使副切削刃承擔(dān)主要切削工作，從而偏轉(zhuǎn)了切屑流出方向;用大進(jìn)給量切削噴焊層，可使已加工表面不致產(chǎn)生麻點(diǎn)與剝落。

  • 切削速度 由于噴焊層表面硬度高，各合金元素形成的耐磨碳化物較多，因此，切削速度與基體材料所含合金成分、刀具材料、刀具的幾何參數(shù)以及其它切削用量有關(guān)。一般，噴焊層硬度低的可取較高的切削速度，硬度高的可取較低的切削速度。


5 結(jié)語(yǔ)



隨著市場(chǎng)需求的不斷變化，這種新工藝對(duì)提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量，對(duì)易磨損部件的多次修復(fù)使用以及降低使用成本起到至關(guān)重要的作用，同時(shí)也滿足了用戶的需要，因此，掌握和應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力意義非常重大。

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