超硬車刀BN-S20在切削加工堆焊、補焊工件的應用

2020-12-06 超硬材料與工具

在機械加工中，經過堆焊或補焊後的的工件，由於堆焊層和焊接部位的硬度高，很難加工，特別是HRC40以上的高硬度堆焊層，普通硬質合金刀頭在加工中經常崩刃且不耐磨，造成加工效率低下，加工成本增加；華菱超硬針對這種現象，研製的新牌號刀具解決了很多加工中的實際問題，在車削加工此類堆焊和補焊後的工件時得到廣泛應用。

加工高硬度堆焊層和焊接部位時常見問題

工件經過堆焊或補焊後，大多高低不平，且表面硬度高，內部硬度不均，內部含有大量的硬質點及孔隙等，使加工時切削力增加，產生較大的振動和衝擊，特別是補焊後的工件，刀具遇到焊接瘤時，容易崩刀、打刀另外高硬度的堆焊層和焊接點—般都具有較高的硬度與耐磨性，在加工時會產生較大的切削力和切削熱，加速刀具的磨損使其變鈍。

2.加工堆焊層和補焊工件時刀具選用誤區

（1）焊接合金車刀，大部分中小企業仍然在用YG6，YG6X等牌號焊接合金車刀，此類刀具本身抗衝擊性優越，但由於其紅硬性低，刀刃磨損後遇到焊接硬點，造成崩刃。所以很多工廠誤以為合金焊接車刀不抗衝擊，其實歸根還是不耐磨的原因。

（2）塗層硬質合金車刀，數控機夾硬質合金車刀，此類刀具大多含有塗層，相對焊接合金刀頭比較，耐磨性能明顯提高，加工效率也得以提升。但塗層硬質合金基體本身的抗衝擊性並沒有改變，且塗層厚度一般不超過30微米，一般的物理鍍層只有8微米左右，塗層刀具在遇到硬質點崩損之後，基本上和普通的焊接合金刀頭無異，所以在生產實踐中塗層合金刀具被大量不正常的消耗，造成加工刀具的使用成本居高不下。

（3）陶瓷材質刀片一般做精車使用，抗衝擊性不好，不再贅述。

3.常用硬質合金車刀的牌號及參數建議

如果選擇硬質合金刀具，常見適合加工高硬度堆焊層和補焊工件的合金牌號有YG10H，YH1等；如果工件硬度低於HRC40，可選用YG8進行車削加工。

合金車刀角度刃磨：根據工件尺寸和工具機剛性磨出大的負前角（-6度左右），后角一般儘量小一點（5-7度）；如果工件不是細長軸或薄壁零件，車刀的主偏角儘量採用30度甚至以下，同時刃傾角採用-3度左右。

切削參數：加工高硬度堆焊層和補焊工件（HRC40以上）時，用合金車刀常採用30m/min以下的線速度；吃刀深度不宜過低也不宜過高，一般選1mm左右為佳。

4.加工堆焊層和補焊工件的超硬車刀BN-S20牌號

BN-S20是華菱超硬針對機械加工行業現狀推出的新型可轉位車刀，刀具材料採用中等晶粒CBN製成；經過10分鐘以上的超高溫高壓合成。製成的抗衝擊性能優異的CBN車刀，刀具可轉位，正反面均可使用（方形刀片可轉位8次使用）。加工不規整焊接層和焊接瘤部位時，刀具不崩損，且能大餘量車削；如加工堆焊焊接輥時，堆焊硬度HRC55以上，BN-S20可以在吃到深度2mm以上進行斷續車削加工，這一點不同於市面上常見的CBN刀具。

5.新型BN-S20牌號CBN刀具的使用

BN-S20刀具並不需要非常高的切削線速度，對工具機的主軸轉速沒有要求，可取45—130m/min即可；在加工高硬度堆焊層和補焊工件時，不需要對不規整的工件表面進行修正打磨，可直接斷續切削坑窪表面。在車削加工補焊後鑄鐵件時不需要冷卻液。

6.注意事項

加工高硬度堆焊層和補焊工件時，工件的基材，焊接方式及焊材對刀具的選擇也有影響，BN-S20刀具非常適合鐵基、鈷基、合金等焊材。

來源：華菱超硬刀具研發部

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