烧焊后的工件如何选择车刀具加工

优胜编程龚老师

烧焊后的工件如何选择车刀具加工：

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，最终华菱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。
华菱超硬，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、华菱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

     华菱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。

     华菱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/min；Fr=0.15-0.2 mm/r，ap≤1mm。

     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。