基于熱應力分析超硬刀具焊接質量控制基礎研究.pdf

1、超硬材料具有硬度高、耐磨和耐沖擊性等優(yōu)異的性能，在數(shù)控刀具中廣泛使用，與傳統(tǒng)的數(shù)控刀具相比具有更長的使用壽命和更高的表面加工質量。隨著超硬材料的不斷發(fā)展和應用范圍的不斷擴大，超硬刀具已經(jīng)成為高速加工、精密和超精密加工最為重要的切削工具。
　　焊接式超硬刀具的焊接質量關系到整個生產(chǎn)周期及成本，目前其焊接工藝、質量控制和質量評價缺乏科學有效的評價體系和評價標準。本文基于超硬刀具焊接工藝試驗和利用有限元分析軟件，對超硬刀具焊接工藝過程進

2、行數(shù)值模擬，系統(tǒng)分析了超硬刀具焊接質量影響因素及其質量評價的關鍵指標。本文主要成果及貢獻為：
　　1）系統(tǒng)分析超硬刀具焊接質量評價指標和評定方法，提出了基于殘余熱應力的焊接質量控制方法和檢測規(guī)范，為進一步制定超硬刀具焊接質量檢測及其可靠性控制標準提供依據(jù)。
　　2）采用非線性瞬態(tài)熱分析模擬方法，揭示了超硬刀具焊接過程中的溫度傳遞機理和溫度場分布情況，以及殘余熱應力的形成過程和分布情況，進而在定性分析影響殘余熱應力因素的基礎上

3、，著重對溫度、焊接結構（焊縫寬度、厚度比）等主要因素進行了定量分析。
　　3）分析了超硬刀具的釬焊材料、焊接工藝參數(shù)和焊后處理方法對焊接質量的影響，并對焊后超硬刀具的殘余熱應力進行了測試研究，建立了超硬刀具殘余熱應力的檢測體系和評價方法。
　　4）采用全部實驗方法分析了PDC和PCBN兩類常用超硬刀具焊接殘余熱應力大小及其規(guī)律，和有限元計算結果進行對比，在分析誤差及其產(chǎn)生原因的基礎上，對超硬刀具有限元模型提出了優(yōu)化方案，進一