加工高硬度堆焊层和补焊工件的车刀刀具研究

加工高硬度堆焊层和补焊工件的车刀刀具

华菱超硬刀具研发部

在机械加工中，经过堆焊或补焊后的的工件，由于堆焊曾和焊接部位的硬度高，很难加工，特别是HRC40以上的高硬度堆焊层，普通硬质合金刀具在加工中经常崩刃且不耐磨，造成加工效率低下，加工成本增加；华菱超硬针对这种现象，研制的新牌号刀具解决了很多加工中的实际问题，在车削加工此类工件时得到广泛应用。

1，加工高硬度堆焊层和焊接部位时常见问题

工件经过堆焊或补焊后，大多高低不平，且表面硬度高，内部硬度不均，内部含有大量的硬质点及孔隙等，使加工时切削力增加，产生较大的振动和冲击，特别是补焊后的工件，刀具遇到焊接瘤时，容易崩刀、打刀另外高硬度的堆焊层和焊接点—般都具有较高的硬度与耐磨性，在加工时会产生较大的切削力和切削热，加速刀具的磨损使其变钝。

2，加工堆焊层和补焊工件时刀具选用误区

大部分中小企业仍然在用焊接合金车刀如YG6，YG6X等牌号,此类刀具本身抗冲击性优越，但由于其红硬性低，刀刃磨损后遇到焊接硬点，造成崩刃。所以很多工厂误以为合金焊接车刀不抗冲击，其实归根还是不耐磨的原因。

数控机夹硬质合金车刀，此类刀具大多含有涂层，相对焊接合金刀头比较，耐磨性能明显提高，加工效率也得以提升。但涂层硬质合金本身基体抗冲击性并没有该变，且涂层厚度一般不超过过30微米，一般的物理镀层只有8微米左右，涂层刀具在遇到硬质点崩损之后，基本上和普通的焊接合金刀头无异，所以在生产实践中涂层合金刀具被大量不正常的消耗，造成加工刀具的使用成本企高不下；陶瓷刀片一般做精车使用，抗冲击性不好，不再赘述。

3，常用硬质合金车刀的牌号及参数建议

如果选择硬质合金刀具，常见适合加工高硬度堆焊层和补焊工件的合金牌号有YG10H，YH1；如果工件硬度低于HRC40，可选用YG8进行车削加工。

合金车刀角度刃磨：根据工件尺寸和机床刚性磨出大的负前角（-6度左右），后角一般尽量小一点（5-7度）；如果工件不是细长轴或薄壁零件，车刀的主偏角尽量采用30度甚至以下，同时刃倾角采用-3度左右。

切削参数：加工高硬度堆焊层和补焊工件（HRC40以上）时，用合金车刀常采用30m/min以下的线速度；吃刀深度不宜过低也不宜过高，一般选1mm左右为佳。

4，华菱超硬BN-S20牌号强力车刀

BN-S20是华菱超硬针对机械加工行业现状推出的新型可转为车刀，刀具材料采用中等晶粒CBN制成；经过10分钟以上的超高温高压合成。制成的抗冲击性能优异的CBN车刀，刀具可转位，正反面均可使用（方形刀片可转位8次使用）。加工不规整焊接层和焊接瘤部位时，刀具不崩损，且能大余量车削；如加

工堆焊焊接辊时，堆焊硬度HRC55以上，BN-S20可以在吃到深度2mm以上进行断续车削加工，这一点不同于市面上常见的CBN刀具。

5，新型BN-S20牌号CBN刀具的使用

对机床的主轴转速没有要求，BN-S20刀具并不需要非常高的切削线速度，可取45—130m/min即可；在加工高硬度堆焊层和补焊工件时，不需要对不规整的工件表面进行修正打磨，可直接断续切削坑洼表面。在车削加工补焊后铸铁件时不需要冷却液。

6，注意事项

加工高硬度堆焊层和补焊工件时，工件的基材，焊接方式及焊材对刀具的选择也有影响，BN-S20刀具非常适合铁基、钴基、合金等焊材。（资料来源：）