范文一：CFB锅炉的磨损形式

CFB锅炉的磨损形式、机理及防护措施初探

一、前言

近年来，由于循环流化床(CFB)锅炉具有的燃烧效率高，煤种适应性广，负荷调节范围大，有利于环保等优点，而备受青睐，在我国热电行业得到了迅速的推广使用，但是CFB锅炉的磨损问题比较突出，严重制约了该炉型长期经济地运行。本文就长期在75t/h流化床炉实际检修工作发现的各受热面的磨损状况进行了总结分析，供同行参考借鉴，借以抛砖引玉，希望大家共同来研究探讨CFB锅炉的磨损问题。

二、GFB锅炉磨损概况

CFB锅炉的磨损主要发生在:膜式壁、过热器、省煤器、空气预热器、风帽及浇注料。 1、膜式壁的磨损

膜式壁的磨损位置主要是:与卫燃带交界处;下部密相区;膜式壁对接焊缝处;四角缝;与炉膛出口、看火孔浇注料相邻处;布风板与落渣管接合处;膜式壁上的凸起物处。 1.1膜式壁与卫燃带交界处及密相区的磨损

此种磨损方式比较严重，且较难处理。如果浇注料与膜式壁是如图一形式，那么沿膜式壁面下降的物料流(即壁面流)在碰到凸起的浇注料时，会改变流向形成涡流，使与浇注料相接处的管壁受到磨损而形成凹沟，形如八字胡，时间长了，管壁会逐渐减薄而泄漏。 防范措施:方法一，将凹沟补焊磨平后，贴紧管壁加焊防磨盖板，但运行一周后，会发现盖板与水冷壁上部焊接缝被磨开，并逐渐下磨，直至磨尽，同时管壁也因盖板凸台形成的小涡流而磨损减薄，看来加盖板的方法效果是有限的，需要定期维护和修补。 方法二，目前新型的CFB锅炉(如济锅75t/h炉466型)，采用了将膜式壁折弯，使该处浇注料与膜式壁肋片形成上下一致的垂直平面，如图二:

这样物料流沿壁面平直下滑，消除了局部涡流区，使磨损量大大减轻，甚至基本看不出磨损。打卫燃带时，在浇注料施工完毕后拆模板时，一定要检查浇注料与折弯上部膜式壁肋片过渡要平滑，不能出现台阶或渗浆造成的棱角，可趁浇注料尚未硬化前及时修理，运行一个周期后，要在卫燃带上涂刷一层防磨涂料，以增强耐磨效果。但是此交界处以上1-2m处于密相区，管壁磨损量相对较大，经过2-3年的运行，下部管壁可能减薄到 2.0-3.0mm(标准壁厚5mm)，如果不采取措施，此区域管壁的大面积均匀减薄将达到不得不割换膜式壁的程度，及早预防大面积减薄的最好办法是采用电弧喷涂法，在管壁上形成一层致密耐磨的合金涂层，可大大减轻交界处以上密相区膜式壁的磨损程度。但是我们看到有的电厂掌握不好喷涂高度，先喷了20-30cm，发现不行，又向上喷了20-30cm，我们在这里介绍一种方法，可用测厚仪从交界处在管壁上向上逐点测量，记录下厚度，你会发现越向下壁厚越薄，越向上越厚，到达某个高度上，厚度基本变化不大，此处即可选为喷涂的上限。我们采用了江苏南通高欣金属陶瓷复合材料公司提供的超高速高性能电弧喷涂技术，在有下煤口的一面膜式壁上喷了70-80cm ，(因为此侧物料浓度相对较高，磨损稍重)其余三面喷了50-60cm，目前运行一年后，涂层仍然完好铮亮，管壁未受任何磨损，只需要在每次停炉后把涂层上缘稍微打磨使其过渡平滑即可。经过处理后，膜式壁与卫燃带交界处及密相区的磨损得到了很好的除锈强度控制。新炉的喷涂最好在一个运行周期过后再进行，一则可磨掉微小不平处，二则可显示出重大凸起和凹陷处便于修补，三则使管壁光滑明亮。

1.2膜式壁对接焊缝处的磨损

膜式壁的垂直度对磨损程度至关重要，任何倾斜和壁面凸起物都将带来严重的磨损。我们在一次测厚中，发现一根管子下部向内倾斜，结果管壁减薄程度(剩2mm)大大超过其它管

子(平均剩4.1mm)管子对接焊缝的小凸台也会导致焊缝被磨平并使焊缝上部管壁轻微减薄，如图三所示:

在一次泄漏停炉检查中我们发现，安装公司为了膜式壁对接，将肋片割开，管口对接焊好后，再将肋片焊好，但留下了一道道垂直方向的焊瘤凸起带，使物料流沿焊瘤形成的沟槽向下冲刷管壁，使管壁减薄而泄漏。可见膜式壁垂直面上必须保证绝对平直光滑，才能有效避免局部磨损的发生。但有一种特殊情况，如果在膜式壁上设置足够宽度的挡板或圈梁(个别电厂采用)却可使面壁物流远离管壁而使壁面冲刷磨损减轻，但磨损区域略为上移一段距离，仍有磨损，而且会明显降低物料与管子的对流辐射传热效果，从而降低了热负荷。 1.3 四角缝的磨损

膜式壁四角缝由于物料浓度相对较高，焊缝不平整焊道迸溅等因素，而出现局部磨损现象，因此每次停炉检查不可忽视四角缝的检查，要将焊缝打磨平整滑。

1.4与炉膛出口、看火孔浇注料相邻处的磨损、凸起物处的磨损

炉膛出口、看火孔的浇注料的边缘面应该刚好包覆膜式壁管子，如图4，这样可使物料流沿浇注料边缘面冲刷肋片，而不是冲刷相邻的管壁，浇注料施工时应注意这一点，一定要使浇注料边缘垂直平齐。由于膜式壁上的看火孔无甚用途，笔者建议:取消或减少看火孔的数量，拉直此处膜式壁。以消除局部涡流区。按照历次积累的经验，我们在CFB锅炉每运行3-4个月后例行检查，即搭脚手架至炉膛出口处，从上至下对膜式壁进行全面彻底的检查，每根管子都要摸查一遍，不放过任何凹沟和凸起。因为我们曾经因为锅炉安装公司遗留在膜式壁上的角铁头而出现了几次局部磨损泄漏停炉，犯了不该犯的错误。

因此，锅炉竣工后应认真检查。1.5布风板与落渣管接合处的磨损

CFB锅炉落渣管由于高温和渣料的磨损和来回膨胀，使其与布风板连焊处很容易开焊断裂，从而使渣料漏入风室，不但使一次风短路影响流化效果，而且落入风室的渣料小颗粒还容易堵塞风帽小孔。防治措施:每次停炉应注意检查，修补交接处断裂的落渣管;实践证明落渣管膨胀节膨胀量不够是交接处断裂的主要原因，我们采用在落渣管与水冷风室下层交接处膨胀节上再加一个金属波纹管膨胀节，彻底解决了断裂的问题。还可以在落渣管(风室段)上垂直方向焊上4-6道肋片，不但可增强落渣管散热效果，加热一次风，还可防止落渣管因受热不均产生的弯曲变形(油枪火焰直冲一侧)，从而减轻与布风板焊接处的断裂程度。 2、过热器管子的磨损

从旋风分离器中心筒出来的烟气会因惯性偏向过热器室顶棚，因此对过热器上部管子冲刷较重，一般在此处顶棚上设一道高30cm宽20cm的圈梁和在过热器上部加防磨护瓦来防护。但为了保险起见，我们在过热器下部也增设了防磨护瓦，另外，每次停炉要认真检查管排是否整齐而无错排出列的管子。为防止烟气走廊的形成，我们在管排中间插上几根水平的不锈钢铁板固定好，强制使管排整齐，并在磨损严重的前三排管子上加焊护瓦，有效的减轻了磨损情况。

3、省煤器管子的磨损

省煤器管系最上边两排一般设计有防磨护瓦，可有效地保护下面的管子，但由于烟气的折流冲刷，应注意第三排管子的磨损情况，一旦泄漏，只有将泄漏的管子堵死弃用。省煤器管系与联箱相连的穿墙管段都设计有直形护瓦，一般正常运行2-3年后，会有少数护瓦磨穿，甚至磨透管子而泄漏停炉，因此，应注意停炉时定期检查，及时补焊或更换护瓦。另外我们还遇到过这么一种磨损导致泄露停炉情况，由于弯头护帘过长，直接抵到穿墙管护瓦上，由于护帘的导向作用，烟气颗料径直冲刷穿墙管直形护瓦，以致磨穿护瓦和管壁而泄漏停炉，如图5。处理方法是:将如图所示护帘最下段割去，减轻其导流作用，在直形护瓦上再加焊一层护瓦，并定期检查即可。

4、空气预热器管子的磨损

卧式空预器管子上口都应加防磨套管，因为离管口以下300-400mm处为最大磨损点，磨损后会造成送风外逸，风量减少，影响燃烧。而有的锅炉厂只为其中的一组空预器管箱配带防磨套管，造成未配带防磨套管的空预管箱子的磨损，应注意检查是否有此现象，并及时补加套管。

5、风帽的磨损

由于风帽处于沸腾的床料激烈的摩擦中，因此磨损较为严重。CFB锅炉物料流动的一个特点是炉膛中心的物流上升速度较快，接触四周膜式壁的物料流速较慢，且沿壁面向下流动(即壁面流)。上升中心流与下降环流在炉内形成"内循环"，因此布风板边缘上的风帽朝向炉墙的一侧磨损相对偏重，且靠近下煤口和返料口处的风帽磨损更为严重些。笔者提出一个合理建议:在三个下煤口以下1米处将浇注料筑成一凸球状，使下落的煤粒碰溅到凸球处而扩散开，可以使煤粒扩散范围加大，有利于流化燃烧更充分。同时，使风帽磨损更均匀些。凸球还可阻止上窜火焰使煤结焦堵塞下煤口。笔者还建议:将风室中间隔板割开相通(但要避开风道进风口)，使左右风室压力均等，防止因风门误关导致布风板上风力不等流化不均，造成燃烧不好，磨损不均的现象，而且还可通过割开口便于检修检修。在风帽类型的选择上，可以选用迷宫式钟罩型风帽，此种风帽对帽顶的冷却能力好，使用寿命明显延长。风帽顶形式最好采用子弹头式或菌状式。

6、浇注料的磨损

浇注料磨损最厉害的地方是炉膛出口至旋风筒之间的水平过渡烟道的顶棚和旋风筒的顶棚，往往被烟气冲刷成蜂窝状，很容易脱落。可以在此水平过渡烟道外侧炉墙上自行打开并砌筑一个小型人孔门，运行时用耐火砖堵死，检修时可通过此人孔门直接进入水平过渡烟道内对上述顶棚的浇注料进行修补，而无需搭架，顶棚如严重脱落的需编织不锈钢骨架用可塑料重砌。同时要注意检查中心筒的磨损情况和椭圆度情况，并及时清除筒壁上的挂渣，以保证良好的烟尘分离能力，从面减轻对尾部受热面的冲刷磨损。

安装时，中心筒的中心线与返料器中心线应重合，否则，中心的偏移将影响分离的效果，导致烟尘排出浓度增加，加大尾部受热面的磨损。

另外，为防止中心筒吊挂的上边缘变形(因重力、温度而向内收缩甚至断裂)，在安装时应适当增加连接中心筒和八卦梁圆环的不锈钢带铁(材质:1Cr25Ni20Si2);中心筒内上部增加一道十字不锈钢支撑。在焊接不锈钢时，要注意不要错用焊条，应使用耐900-1100?高温的A402焊条，焊后应保温退火。对埋在浇注料内的不锈钢网格，浇注前应涂刷δ=2mm的沥青，防止膨胀导致浇注层脱落。

7、影响磨损的另外几个因素

7.1 燃料的配比

劣质煤、煤矸石、掺炉渣及灰分大的煤，燃烧时烟气中灰浓度高，对受热面的磨损将增大，而且锅炉的热效率也相对较低，因此使用合适的煤种对磨损和热效率都有利。 7.2 颗粒度

当燃料颗粒度较大时，密相区燃烧份额增大，对风帽和下部膜式壁的磨损增加。 7.3 送风、引风

当燃料粒径一定时，风速增加，引风加大时，则烟气流速增加，密相区燃烧份额下降，对上部膜式壁磨损增加，因为磨损量与烟气流速的3.6次方成正比。

送、引风是一个相对稳定的平衡状态，使炉膛负压维持在-20—-100Pa,若引风过大，则烟气夹带颗粒浓度增大，增加尾部受热面的磨损。

三、结束语。

总之，CFB锅炉的磨损问题经过我们多年来的摸索治理，泄漏事故率显著下降，使CFB锅

炉的连续运行时间一般可以达到3-4个月，甚至更长，收到了良好的效果和经济效益，以上

观点和经验仅供同行参考。

范文二：PDC钻头磨损分级系统(IADC)

PDC 钻头磨损分级系统

1987年, IADC 制定了固定切削齿磨损分级系统,并于 1991年 作了修订。 固定切削齿钻头磨损分级系统适用于除牙轮钻头之外的所 有钻头,具体包括天然金刚石钻头、聚晶复合片(PDC )钻头、热稳 定聚晶(TSP )金刚石钻头、孕镶式钻头、各种取心钻头以及其它所 有使用金刚石作为切削元件的固定切削齿钻头 (固定切削齿钻头磨损 分级系统并不区分全面钻进钻头和取心钻头。)。

一、系统结构

IADC 采用的磨损分级系统表中包括了对牙轮钻头和固定切削齿 钻头进行磨损分级所需的各种代码。 表中有 8项具体内容:前 4栏描 述钻头的

二、内齿圈 / 外齿圈

用从 0到 8的线性数字来衡量和定义钻头表面各部位切削齿的磨 损状态。数字的值越大表示切削齿的磨损量越大,

的金刚石层的磨损程度为依据的,不考虑复合片的形状、尺寸、类型 以及出刃高度。图 1为切削齿磨损分级系统的示意图。

在对一只已使用过的钻头进行磨损状态分级时, 需要记录钻头每 个区域的平均磨损量。 如图所示, 钻头半径的内 2/3部分为内部区域, 该区域有 5颗切削齿,其磨损等级应为

外部区域的平均磨损程度也是用同样方法计算出来的:

入上述的 IADC 钻头磨损分级系统表中。

注意:对于取心钻头,图中的中心线不再是钻头中心线,而应为取心 钻头内径的边缘线。

三、钻头的磨损特征 /其它特征

磨损分析系统表中的第 3栏和第 7栏用以描述钻头的磨损特征, 即与新钻头相比, 已磨损的钻头所发生的最显著的状态变化特征。 这 些特征的分类代码列在下面的表中。通常,对固定切削齿钻头而言, 磨损特征可分为 4类,如图所示。

上述磨损分级特征虽然是基于 PDC 复合片或复合片桩柱的磨 损,但一样适用于热稳定聚晶金刚石 TSP 或天然金刚石材料。 磨损特征 /其它特征表

*BC--牙轮断裂

BF--金刚石层脱落

BT--牙齿或切削齿碎裂

BU--泥包

*CC--牙轮开裂 *CD--牙轮卡死 CI--牙轮干涉

CR--心部磨损

CT--牙齿或切削齿崩裂 ER--冲蚀

FC--平顶型磨损 HC--热裂纹

JD--刀翼本体损坏 *LC--牙轮脱落

LN--喷嘴脱落

LT--牙齿或切削齿脱落 NO--无明显磨损特征 NR--无法再入井使用 OC--偏心磨损

PB--钻头缩径

PN--喷嘴或流道堵塞 RG--规径磨损

RO--环切

RR--可再入井

SD--牙爪裙部损坏 SS--自锐式磨损

TR--环槽

WO--由冲蚀导致的钻头刺穿

WT--牙齿或切削齿磨损

* 在

注意:如果没有可见的磨损特征,在

四、位置

位置栏用于说明第 3栏中主要

五、轴承密封

此栏仅用于牙轮钻头。因此,对于固定切削齿钻头,栏中适中标 注

六、规径

七、起钻原因

磨损分级系统表中的最后一栏用以说明起钻原因。 下表中列出了 一系列起钻原因的代码。

起钻原因表

BHA--更换钻具组合

DMF--井下动力钻具失效

DSF--钻柱失效

DST--中途测试

DTF--井下工具失效

LOG--测井

RIG--钻机修理

CM--调整泥浆

CP--到达取心点

DP--卡钻

FM--地层变化

HP--井眼问题

HR--时间

PP--钻井泵压力

PR--机械钻速

TD--钻达总深度或套管深度 TQ--扭矩

TW--钻杆扭断或脱扣 WC--气候条件

WO--钻柱刺穿

范文三：IADC钻头磨损分级

IADC 钻头磨损定级表

切 削 齿 结 构 轴承 /密封 直 径 备 注 内 排 齿 外 排 齿 磨损特征 位 置 轴承 /密封 规 径 其它磨损 起钻原因 (I)(O)(D)(L)(B)(G)(O)(R)

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧

数字 0~8呈线性描述切削齿的状况。 轴承的寿命;对密封轴承,分为四种情况。 钢齿钻头 :计算因磨损或损坏失掉的齿的高度; 不密封轴承 : 0表示轴承未曾使用,是全新的; 8表示轴 0为无磨损或断齿,即为新齿; 承的寿命已全部用完。

8为全部齿磨损或断完。 密封轴承 : E表示密封有效; F 表示密封失效; N表示难 镶齿钻头 :测量出因磨损掉齿或断齿的齿的数量; 以定级 , 指轴承的磨损状况难以确定; X 表示 0为无磨损、掉齿或断齿,即为新齿; 无轴承的钻头,如 PDC(或金刚石 ) 钻头。 8为全部镶齿磨损、掉齿或断完。 ⑥ 规径 :指钻头直径的磨损 , 以 25.4mm(1in)的分数形式表 PDC钻头 :对脱落、磨损或折断的切削刃的测量; 示。对于三牙轮钻头,规径磨损值的测量应遵循 0为无脱落、磨损或折断的切削刃;

钢齿钻头 :计算因磨损或损坏失掉的齿的高度; 1/16──规径磨掉 1.6mm(1/16in);

0为无磨损或断齿,即为新齿; 2/16──规径磨掉 3.2mm(2/16in);

8为全部齿磨损或断完。 3/16──规径磨掉 4.8mm(3/16in)…… 。

镶齿钻头 :测量出因磨损掉齿或断齿的齿的数量; ⑦ 其它磨损 :与编码相关的切削结构, 可用两个英文字母 0为无磨损、掉齿或断齿,即为新齿; 表示,也可以描述钻头切削结构之外的其它 8为全部镶齿磨损、掉齿或断完。 部位的磨损特征。

PDC钻头 :对脱落、磨损或折断的切削刃的测量; BC──牙轮破裂 *掉喷嘴── LN 0为无脱落、磨损或折断的切削刃; BF──联结失效 掉齿 /刃── LT 8为全部切削刃脱落、磨损或折断完。 BT──切削齿 /刃断裂 偏心磨损── OC ③ 磨损特征 :仅用于与编号相关的切削结构, 用两个英文 BU──钻头泥包 钻头缩径── PB 字母表示。 CC──牙轮有裂痕 *喷嘴 /流道堵塞── PN BC──牙轮破裂 *掉喷嘴── LN CD──牙轮卡死 *规径磨圆── RG BF──联结失效 掉齿 /刃── LT CI ──牙轮打架 *磨出环形槽── RO BT──切削齿 /刃断裂 偏心磨损── OC CR──钻头

FC──齿顶磨平 齿间磨损── TR ⑧ 起钻原因 :以两个或三个英文字母作为代码, 表示起钻 HC──热裂痕 冲刷── WO 或停止钻进的原因。

JD──碎屑损坏 牙齿 /切削刃磨损── WT BHA──更换钻具组合 到钻头的预期寿命── HR LC──掉牙轮 *无磨损特征── NO CM ──处理钻井液 *留在井眼中── LIH备注 : *表示可在位置④上反映出牙轮号。 CP ──钻达取心位置 电测── LOG ④ 位置 :用英文字母或数字符号表示出磨损特征所在的钻 DMF──井下马达事故 泵压变化── PP头表面位置。 PDC(或金刚石 ) 钻头 DP ──钻具堵塞 钻速太慢── PR C ──内锥 DSF──钻具故障 钻机 (平台 ) 修理── RIG牙轮钻头 N ──冠部 DST──中途测试 钻达设计 (下套管 ) 井深── TD N ──顶部齿圈 T ──外锥 DTF──井下工具故障 扭矩过大── TQ M ──中间齿圈 S ──肩部 FM ──地层变化 钻柱脱扣 (扭断 ) ── TW G ──规径齿圈 G ──规径 HP ──井眼问题 气候影响── WC A ──全部齿圈 A ──全部 备注 :

范文四：PCBN刀具磨损的常见形式

PCBN刀具磨损的常见形式

刀具的磨损形式可分为正常磨损和非正常磨损两大类。刀具正常磨损是指在刀具与工件或切屑的接触面上，刀具材料的微粒被切屑或工件带走的现象。若由于冲击、振动、热效应等原因致使刀具崩刃、卷刃、断裂、表层剥落而损坏称为非正常磨损或刀具的破损。

A. 机械磨损

切削加工时，刀具与工件之间的高速相对运动引起剧烈摩擦，工件材料中的硬质点对刀具表面具有划伤作用，这种由机械摩擦引起的刀具磨损是最常见的磨损因素之一。由于PCBN刀具的硬度相对被加工材料要高得多，因此其机械磨损并不明显

B. 粘结剂磨损

PCBN刀具由CBN晶粒与结合剂混合烧结而成。切削加工时，作为粘结剂的陶瓷或金属首先被磨耗，从而使CBN晶粒凸出刀具表面而受力松动，直至剥落。

在一定条件下，CBN可与氧发生化学反应，氧置换出CBN中的氮并生成B2O2，氧化结果造成CBN晶体晶面凹陷、晶棱缩小，使刀具产生“钝化”现象。CBN在650?时开始氧化(此时有N2释出)，在1035?时氧化加剧，其化学反应式为 4BN(CBN)+3O2?2N?+ 2B2O3

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水在高温下也可与CBN发生反应，其化学反应式为 BN(CBN)+3H2O?H3BO3+ NH3

由于这种“水解”作用可导致CBN磨损，因此采用PCBN刀具切削时一般应避免使用水剂切削液。

C. 逆转化(相变)磨损

CBN在1234?时会发生CBN?HBN(六方氮化硼)的逆转化，这种转化起始于晶界微晶区，已转化为HBN的部分因硬度极低而失去切削能力，极易被高速运动的“热切屑流”带走，从而导致PCBN刀具磨损，这种磨损称为逆转化磨损(也称相变磨损)。PCBN刀具在高温(>1200?)下切削一段时间后，刀刃部分的高温区有时会出现由许多小凹坑构成的不均匀“麻斑”，这是因为切削温度超过了CBN?HBN转化的临界温度所致。产生逆转化磨损后的刀具表面白色“麻斑”实际就是CBN单晶脱落后残留的、已转化的HBN。在CBN?HBN的逆转化中，氧和氧化物起到了催化剂的作用。与此相反，金属钴可通过降低氧化气氛而抑制CBN?HBN转化倾向。

D. 化学磨损

PCBN刀具在高温、高压、高速条件下进行切削加工时，刀具工作层与被加工材料及周围介质发生化学反应，当反应生成物PCBN刀片http://www.berlt.com

被溶化后，在刀具前刀面上将形成一层液态薄膜，其成分主要为化学反应生成的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等(如B2O3、Fe-FeB2共晶体)，另外还有一些金属间化合物。这种液态薄膜对PCBN刀具的磨损具有较大影响。当切削速度较低时，液态薄膜的粘度较大，易被切屑粘结带走，因此刀具磨损较为严重;随着切削速度的升高，切削温度上升，液态薄膜动力粘度下降，对刀—屑间的摩擦可起到明显的润滑作用，且BN在薄膜中已饱和，此时液态薄膜可起到保护层的作用，防止成分扩散和化学磨损的进一步发展，故刀具磨损较小。切削试验表明，刀具结合剂中的Al含量越高，刀具后刀面的磨损速度越快，刀具寿命越短。

E. 扩散磨损

CBN对铁族元素(Fe、Ni、Co等)具有很强的化学惰性。有研究表明:在CBN晶粒与电解铁的扩散实验中(1200?，加热30min)未发现两者之间相互扩散;在PCBN与55钢的扩散实验中(1200?，加热30min)发现，CBN聚晶后，刀具中的B、Co向Fe中有少量扩散。另外的加热实验表明:TiN基、TiC基PCBN刀具中的Al与被加工材料中的Ni发生了扩散;Co基PCBN刀具中的Co与被加工材料中的Ni也发生相互扩散;若刀具材料中含有Ni，则扩散磨损更为严重。另外，当PCBN刀具结合剂中含有Al、被加工材料中含有Si时，Si会向刀具中扩散并与AlPCBN刀片http://www.berlt.com

结合形成SiAlON，从而导致刀具磨损。有研究表明:几种刀具材料与铁之间的相互扩散强度由大到小依次为:金刚石?碳化硅?立方氮化硼?氧化铝;而它们与钛合金之间的相互扩散强度的大小顺序则刚好相反，分别为:氧化硅?立方氮化硼?碳化硅?金刚石。

F. 粘结磨损

CBN对铁族元素具有较高化学惰性，但对其它元素并非如此。PCBN刀具在一定压力和温度条件下进行切削时，随着切屑不断流出，刀尖与被加工材料均不断裸露出新鲜表面，不可避免地要产生元素间的相互扩散，扩散结果使CBN的惰性不断降低，与合金元素的亲合倾向不断增加，并为粘结磨损创造了条件。由于切削时切屑、工件与刀具前、后刀面之间存在剧烈摩擦和较大压力，促使它们之间发生粘结。当双方的相对运动使粘结区材料发生破裂而被一方带走时，就造成了PCBN刀具的粘结磨损。研究表明:粘结磨损一般是以微粒脱落的形式出现。金属Ni会增大刀具与工件材料间的粘结强度，从而加剧粘结磨损。

G. 微裂解磨损

PCBN是由无数微小而无方向相性的CBN单晶组成。在CBN聚晶过程中，通过触媒或添加剂向材料中扩散进去一些“杂质”(如PCBN刀片http://www.berlt.com

Si、Ca、Cu等元素)，这些“杂质”存在于晶界间。由于晶界为杂质富集区，强度相对薄弱，从某种意义上可视为“裂纹”(称为“精细裂纹”)。此外，在先天或加工条件(即使烧结良好)作用下，在原始晶粒内部以及晶界处均存在着内应力。“精细裂纹”和内应力的存在导致聚晶体的实际强度远低于其理论值。PCBN刀具切削时，刀刃部微小单晶颗粒脱落现象称为微裂解，数个CBN颗粒的剥落称为微崩刃。微裂解与微崩刃混杂磨损是超硬刀具材料特有的磨损类型。

PCBN刀具切削时，由于热切屑流的摩擦与刮研、被加工材料材质不均导致的微冲击、机床—工件—刀具系统的振动等因素，使聚晶体首先在晶界处产生裂纹，单晶颗粒的非连续脱落造成刀具的微裂解和微崩刃，在刃口处形成凸凹不平的裂解区并不断扩大，直至引起裂断。

H. 非正常磨损

非正常磨损主要指PCBN刀具的崩刃型破损(CBN团块崩落)。产生崩刃型破损的原因与切削条件选用不当、刀具使用不合理、加工设备条件差、操作者缺乏经验等因素有关(有时也与复合片质量问题有关)。刀具刃磨质量不高也是造成刀具碎裂的一个重要因素。刃磨时在刀具表面留下的划痕会大大降低刀具强PCBN刀片http://www.berlt.com

度，进而会使CBN晶粒从划痕处脱落，造成刀具的微裂解磨损

和微崩刃，直至刀具破损。

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范文五：刀具常见的磨损形式

刀具常见的磨损形式

1、 后刀面磨损 Flank wear

● 图像

● 形成原因： 刀具材质太软

切削速度过高

后角过小

进给率过小

● 应对措施：降低切削速度

选择更耐磨的硬质合金

检查刀尖高度

选择进给量与切深的正确比例

2、 月牙洼磨损 Crater wear

● 图像

● 形成原因：刀具材质过软

切削速度过高

进给过大

● 应对措施：降低切削速度和/或进给量

选择较耐磨的材料

选用配正前角刀具

3、积屑瘤 Welding

● 图像

● 形成原因：切削速度不合适

进给太低

刀具不够锋利

刀具/工件材料不匹配

● 应对措施：改变切削速度

增加进给

采用冷却液

减小倒棱

扩大前角

选用低亲和性的刀具材料

4、条纹状磨损 Notching

● 图像

● 形成原因：主要是由于切削速度太高或工件太硬(尤其是表面硬皮)而引起的严重摩擦 ；

锯齿形切屑的摩擦。

● 应对措施：降低切削速度

减小主偏角

选择更耐磨的硬质合金

5、梳状裂纹 Thermal cracking

● 图像

● 形成原因：由于温度变化，尤其是在断续切削时，会在刀刃上出现裂纹。

刀具材料过硬。

*主要出现在铣削时。

● 应对措施：选择一种耐热性能更好的材料

使用冷却液要么不间断并且足量，要么干脆不使用。

6、崩刃 Flaking

● 图像

● 形成原因：切削阻力太高

切削深度或进给太大

积屑瘤脱落

断屑不良

● 应对措施：选择较硬的硬质合金材料

选用比较稳定的刀刃几何形状来防止出屑冲击 通过改变切削值或改变排屑槽来改变排屑方向

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