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：2035

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噴焊是我公司近幾年來采用的一項新技術，是焊接技術應用于金屬零件表面處理的新工藝。它適用于金屬表面預防性保護和磨損、腐蝕表面的修復。

噴焊是使用氧—乙炔火焰將熔點在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程。焊層與基體(零件)呈冶金狀結合，其強度高，耐磨、耐腐蝕、耐熱、抗氧化等性能較強。

1 噴焊材料的切削加工

噴焊材料是難切削材料之一，其特點可歸納為下列幾點：

硬度高 噴焊層表面硬度一般為HRC30～40,當粉末中Ni, Cr的含量增多時，噴焊層的硬度可達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 噴焊層強度高且有較高的韌性，切削時刀具對被切削表面產(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合，但由于焊層較薄，硬度比基體高，組織又不夠致密，當切削力較大或由于后角過小引起摩擦力增大時，噴焊層表面容易產(chǎn)生剝落。
易誘發(fā)振動 噴焊層表面會產(chǎn)生收縮，一定會有微小的氣孔存在，在切削過程中出現(xiàn)斷續(xù)切削的現(xiàn)象，容易誘發(fā)振動。

切削噴焊層材料時對刀具材料的要求：

高耐磨性 由于切屑崩碎，前刀面不會產(chǎn)生月牙槽磨損，刀具主要發(fā)生后刀面上的磨料磨損，兼有少量的粘結和擴散磨損，因此刀具材料硬度要高，有分布均勻的耐磨硬質點。
紅硬性高 由于切削過程中產(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。
導熱性能好 以利于切削熱從刀具中傳散，降低切削溫度。
強度高 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，因此要求刀具應具有足夠的強度，且有一定的抗沖擊力和抗振動的能力。

刀具幾何參數(shù)的選擇，應根據(jù)噴焊材料的特、被噴表面的形狀以及機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°。精加工時宜取小值。改磨后的主偏角相當于刀具的過度刃。由于切削深度小，實際上過度刃取代主切削刃承擔了主要切削工作。
前角使用硬質合金刀片加工噴焊層時，可取0°-10°。為使刀刃鋒利，精加工時可取大于12°。若用組合陶瓷刀具加工噴焊層時，宜選負前角，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，使刀具磨損長度增加較慢。一般取100-120，精加工時可更大些。
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，過大會增加切削時的徑向力。

選擇切削用量要以充分發(fā)揮刀具和機床潛力為主。

切削深度 一般原則是工件硬度越高，切削深度越小。若使用過大的切削深度，則會造成焊層剝落。
進給量 由于切削深度小，故適當增大進給量是一種提高切削效率的好方法。適當增大進給量，可以形成倒切屑。選用較大進給量有三個優(yōu)點：可以縮短刀具的切削路程，減少刀具磨損；使副切削刃承擔主要切削工作，從而偏轉了切屑流出方向;用大進給量切削噴焊層，可使已加工表面不致產(chǎn)生麻點與剝落。
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。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。