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    加焊后的工件该选择什么样的刀具加工?此文你不能错过

    帖子创建时间:  2017年06月23日 08:39 评论:0 浏览: 350 投稿

     

     

    随着社会的进步和科学技术的发展,各种机械设备正沿高质量高效率、大型化的方向发展,对机械产品的使用性能要求越来越高。堆焊作为可以提高材料表面性能的的一种经济而快速的工艺方法,广泛的应用于各个工业部门零件的制造和修复中。

     

    下面就先了解一下堆焊的发展历史和常见的堆焊行业。

     

    一、堆焊的发展历史

     

    堆焊就是用焊接方法在零件表面堆敷一层耐磨或耐蚀金属层,来提高工件的表面硬度或修复外形不合格的旧零件的工艺方法。我国堆焊技术起源于20世纪50年代末,发展初期主要应用于修复零件的形状尺寸,60年代将恢复形状尺寸与表面强化及表面改性相结合,改革开放后堆焊技术的应用领域进一步扩大,堆焊技术从修理业扩展到制造业,90年代药芯焊丝的应用和发展使得一些高合金含量、高硬度的堆焊材料能够制成用途广泛的自动化生产用焊丝,极大地提高了堆焊自动化水平。

     

    二、常见的堆焊行业

     

    1)轧辊行业

    轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件,利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材,是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。轧辊磨损快为了获得好的使用寿命,在20世纪70年代就采用了堆焊方法来提高轧辊的表面硬度,获得较高的使用寿命。轧辊不止在生产制造中采用堆焊来获得较高的使用性能,而且当轧辊工作时间长,导致表面不规整或尺寸超差时,亦可选择堆焊来修复轧辊,即延长了轧辊的使用寿命,而且降低了制造成本。

     

    轧辊的堆焊方法有埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊等,其中以埋弧自动焊应用最广泛。根据轧辊的工作条件的不同,选择的堆焊方法不同,其选择的堆焊材料也不尽相同,除了保证表面硬度之外,还要考虑耐磨性,耐蚀性,抗冲击性等。如冷轧辊(9Cr2Mo材料)采用药芯焊丝硬度≥HRC62以上,热轧支承辊的硬度平均在HSD74(换算成洛氏硬度为HRC55)。

     

    2)阀门行业

    随着现代技术的发展,越来越多的阀门在高温、高压及高腐蚀,高耐磨等环境下工作,为了提高阀门的耐磨,耐高温及耐腐蚀等性能,现在工厂普遍采用堆焊技术来增加阀门壳体或内件的硬度,来提高阀门的耐磨性和使用寿命。

     

    常用的阀门堆焊技术有氧-乙炔火焰堆焊、手工电弧焊和等离子弧焊等。堆焊材料合金有铁基、镍基、钴基、镍基等堆焊材料,如果想要获得满足设计及使用要求的阀门堆焊面,必须严格按照制定作业指导书以及操作要求进行,同时要根据母材(工件材料)及焊接方法选取适当的焊接材料。如采用氧-乙炔火焰堆焊技术,钴基合金材料Stellite No.12堆焊后的硬度HRC48。如采用碳化钨堆焊焊条堆焊出来的硬度可达HRC60以上。

     

    3)石油行业

    随着超深井、大斜度井和海上石油钻井平台大量出现。随之而来的问题便是钻井时间的大幅度延长、钻杆作用在套管上侧向力的不断增高,导致钻杆与套管的磨损问题更为突出。石油钻杆接头是石油钻探过程中的关键性部件,并且随着现代钻井技术的不断发展,对钻杆接头耐磨性的要求不断提高。目前常采用堆焊方式来提高石油钻杆接头的耐磨性和使用寿命。

     

    石油钻杆接头常采用的堆焊方法是明弧堆焊药芯焊丝,等离子喷焊合金焊丝等,如采用明弧堆焊药芯焊丝,硬度均匀一般在HRC60左右。

     

    三、如何加工堆焊后的工件

     

    堆焊后的工件一般高低不平,存在气孔,夹渣等堆焊缺陷,并且多数工件堆焊后的硬度在HRC45以上,常采用的加工方法有磨削和车削。

     

    1)采用磨削方法:根据不同的工件选择合适的磨床进行磨削,工件的单边余量一般在2-3mm,采用磨床加工效率太低,一般适合磨削余量在0.2-0.3mm之间的工件。并且对于大型堆焊件由于尺寸太大,超过了磨床的加工范围,故磨床只能加工小堆焊件,并可以获得好的精度。

     

    2)采用车削方法:车削是目前加工堆焊件最普遍的方式,由于堆焊件大多高低不平,加工过程中容易振动,所以选择刀具必须选择抗冲击性和耐磨性能优异的刀具材料,只有选择正确的刀具材料才能实现高效率,低成本的效果。

     

    四、加工堆焊后的工件的车刀刀具

     

    目前,加工堆焊后的工件的车刀刀具有硬质合金刀具,陶瓷刀具和立方氮化硼刀具,其中硬质合金刀具和陶瓷刀具不建议使用,原因在于堆焊后的工件余量一般在2-3mm,硬质合金刀具本身刀体的硬度不高,加工高硬度堆焊件会出现耐用度低的现象,陶瓷刀具更不用说了,脆性大适合小进给量和小吃刀深度的精加工工序,并且尽量避免断续切削,堆焊后的工件表面不规整,很容易就造成崩刀。

     

    立方氮化硼刀具是目前加工堆焊件最有效的车刀刀具,立方氮化硼刀具不仅硬度高,耐磨性好,而且使用寿命长,虽说有和陶瓷刀具一样的问题脆性大,但随着刀具行业的不断发展,最终建锋超硬研制出了非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S20牌号,与传统立方氮化硼刀具不同的是BN-S20牌号采用非金属(陶瓷)作为粘结剂,不仅保证了硬度和耐磨性,而且提高了立方氮化硼刀具的抗冲击韧性。不仅可大余量车削堆焊件,而且遇到不平整的堆焊表面不崩刀,而且刀具寿命长,解决了频繁换刀,刀具费用高的问题。

    建锋超硬,作为我国立方氮化硼刀具国产化的先驱。自创业以来,准确把握时代的变化脉搏,不断努力开发,提供可迅速满足日益多样化需求的高品质,高性能刀具产品。凭借长期培养积累的技术实力和最尖端的技术开发能力,在国内首次提出粗加工用“立方氮化硼整体聚晶刀片”概念,并适应当代“高速,精密加工”等切削要求。在超硬刀具学术界享有很高声誉。

     

     

    五、建锋超硬立方氮化硼刀具BN-S20牌号加工堆焊后的工件的切削参数

     

    建锋超硬立方氮化硼刀具BN-S20牌号的性能就不再次介绍,主要适合车削钴基、镍基、铁基合金的堆焊工件,适合的堆焊技术有氧-乙炔火焰堆焊、等离子弧焊和埋弧自动焊等。

     

    建锋超硬立方氮化硼刀具 BN-S20牌号车削堆焊件的切削参数Vc=70-90m/minFr=0.15-0.2 mm/rap1mm

     

    随着现代科技的不断发展,越来越多的高硬度难加工材料出现的加工车间,而且运营商对工件质量和寿命提出了严格要求,堆焊技术虽解决了工件质量和寿命的问题,但也曾一度影响了机械制造业的加工效率和成本。这对于刀具行业来说,只要不断的与时俱进,研制出高质量、高效率的刀具材料或刀具牌号,就能占据刀具市场,并且推动机械制造业的发展。

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