基于熱應(yīng)力分析超硬刀具焊接質(zhì)量控制基礎(chǔ)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(zhǎng)的使用壽命和更高的表面加工質(zhì)量。隨著超硬材料的不斷發(fā)展和應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)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(zhì)量關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)周期及成本，目前其焊接工藝、質(zhì)量控制和質(zhì)量評(píng)價(jià)缺乏科學(xué)有效的評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。本文基于超硬刀具焊接工藝試驗(yàn)和利用有限元分析軟件，對(duì)超硬刀具焊接工藝過(guò)程進(jìn)

2、行數(shù)值模擬，系統(tǒng)分析了超硬刀具焊接質(zhì)量影響因素及其質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)。本文主要成果及貢獻(xiàn)為：
　　1）系統(tǒng)分析超硬刀具焊接質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)定方法，提出了基于殘余熱應(yīng)力的焊接質(zhì)量控制方法和檢測(cè)規(guī)范，為進(jìn)一步制定超硬刀具焊接質(zhì)量檢測(cè)及其可靠性控制標(biāo)準(zhǔn)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(guò)程中的溫度傳遞機(jī)理和溫度場(chǎng)分布情況，以及殘余熱應(yīng)力的形成過(guò)程和分布情況，進(jìn)而在定性分析影響殘余熱應(yīng)力因素的基礎(chǔ)上

3、，著重對(duì)溫度、焊接結(jié)構(gòu)（焊縫寬度、厚度比）等主要因素進(jìn)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(duì)焊接質(zhì)量的影響，并對(duì)焊后超硬刀具的殘余熱應(yīng)力進(jìn)行了測(cè)試研究，建立了超硬刀具殘余熱應(yīng)力的檢測(cè)體系和評(píng)價(jià)方法。
　　4）采用全部實(shí)驗(yàn)方法分析了PDC和PCBN兩類常用超硬刀具焊接殘余熱應(yīng)力大小及其規(guī)律，和有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，在分析誤差及其產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，對(duì)超硬刀具有限元模型提出了優(yōu)化方案，進(jìn)一