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硬质合金圆锯片基体受热对锯切质量的影响

发布者: 凌峰 | 发布时间: 2019-9-3 08:42| 查看数: 140| 评论数: 0|帖子模式

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随着科技的进步,对各类工程材料的要求越来越高,其中管坯、钢管、钢轨等产品中不锈钢、高压锅炉管、油井管、高温合金、钛合金等难加工材质的应用越来越广泛,也为石油钻探、能源发电、航空航天等领域的发展提供了基础支撑。在无缝钢管行业,一般使用硬质合金齿圆锯片对轧制后的钢管进行切头、切尾及定尺锯切,该类锯片的生产及应用已日趋成熟。难加工金属材料的共同特性有高硬度、高强度、高塑韧性、低导热性等,锯切时阻力大,产生的锯切热量多,硬质合金锯齿常发生快速磨损和破损,锯片容易因受热失去刚性,锯切难度很大。另外,国内钢管生产企业大多生产节奏快,冷床面积有限,高温轧制的钢管得不到有效冷却就进行锯切,同时锯片的冷却措施不到位,给锯切带来很大的困难
 硬质合金齿圆锯片在使用时,常见的失效形式有锯齿磨损(图1)、锯齿破损(图2)、片体瓢曲变形(图3,示意图)、片体裂纹(图4)等,而瓢曲变形是片体受热失效的最直接表现,同时受热也会间接导致片体裂纹、锯齿破损的情况发生。

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图1 锯齿磨损

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图2 锯齿破损

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图3 片体瓢曲变形示意

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图4 片体裂纹
  在普通材质的锯切过程中,切削阻力小,合理的齿形设计保证切削热量大部分被切屑带走。难加工材料的锯切,由于其切削阻力大,锯齿和钢管之间摩擦严重,切削热量快速生成,而难加工材料本身导热系数小,热量不能得到快速疏散,大部分通过锯齿向片体传输。随着片体温度的不断升高,预加应力难以保证片体具备足够的刚性,片体开始摆动,参与切削的锯齿左右“跳动”,锯齿磨损加剧甚至出现破损,锯切到最后片体失去刚性“变软”,出现瓢曲,严重时可出现裂纹。

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  由以上来看,热量是影响锯切质量的关键因素,而温度是热量的量化体现,想要改善锯切质量,就需要了解片体温度与应力和刚性的对应关系。
来源:圆锯片受热时的应力变化规律 邵鸿丽, 孟凡伟, 郭继富

               

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