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导致直柄麻花钻钻头轧裂的因素有哪些

更新时间:2023-02-25      点击次数:735
    直柄麻花钻的成形国内普遍采用轧制工艺。该工艺的优点是生产效率高,能充分利用原材料;加工出的钻头坯体内部组织具有纤维连续性,且晶粒细化,碳化物分布均匀,红硬性高。但轧制工艺也有着明显的缺陷,即钻头坯体极易轧裂。
  1、轧沟磨背工艺的提出
  导致钻头轧裂的因素很多,针对不同轧裂原因,可采取不同的方法降低轧裂率。但已有的方法效果均不理想,不能从根本上解决轧裂问题。通过观察发现,98%以上轧裂钻头的裂纹均出现在刃带与刃沟的交汇处。由此看来,裂纹的产生与刃带的形成直接相关。普通的轧制工艺是在四辊轧机上同时轧出钻头的刃沟、刃背和刃带,即轧沟与轧背同步。针对这一特点,我们提出刃沟和刃带分别成形的工艺方案,即先在四辊轧机上轧出钻头的刃沟,然后在专用磨床上磨出钻头的刃背外圆(刃带也同时形成)。这就是本文拟介绍的轧沟磨背工艺,其主要工艺路线为:轧沟→通磨外圆→切尖倒棱→热处理→通磨外圆→精磨外圆→磨背→磨钻尖。
  2、轧沟磨背工艺原理
  采用轧沟磨背工艺轧沟时,可仍采用原有四辊轧机,只是两个刃背扇形板的截形有所变化,即没有刃带槽。此时,两个刃背扇形板的作用只是固定钻头截形,调整刃背充起量。两种轧制工艺的四辊轧机孔型示意如下图。由图可见,采用轧沟磨背工艺时,由于刃背扇形板不存在刃带槽,钻头截形简单,因此避免了刃带处裂纹的产生。
  引起裂纹的原因如下:轧沟轧背时,由于不同规格的钻头刃带尺寸各不相同,因此刃背扇形板上刃带槽的宽度和深度也不同,通常宽度为0.45~0.95mm,深度为0.55~1.15mm。进行热轧时,钻头坯件在扇形板的滚压作用下,加热到临近熔化状态沿轧机孔型流动、延伸,流入刃带槽内的金属便形成钻头刃带。但狭窄的刃带槽使金属不易顺利流动,因而容易产生刃带缺陷。特别是当坯体冷却时,窄而高的刃带处于钻头坯体的边缘,冷却速度最快,易产生应力集中。由于受材料、加热温度、时间和速度、扇形板加工精度等的影响,极易在刃带处产生裂纹。而采用轧沟磨背工艺轧沟时,轧机孔型简单,结构合理,符合金属流动特性,因此可避免上述现象的发生;同时由于刃带单独成形,也极大地降低了四辊轧机的调整难度,提高了钻芯对称度(麻花钻重要检查项目之一)的精度。

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