硬質合金圓鋸片的選購及正確使用方法

一、如何正確選購鋸片?

1、基本資料：
①機器主軸轉速；
②加工工件厚度及材質；
③刀鋸外徑尺寸及孔徑（軸徑）

2、選擇依據：由主軸轉數和擬相配鋸片外徑計算，切削速度：V=π×外徑D×轉數N/60（米/秒）合理的切削速度一般在60-90米/秒，
具體建議：
材料 切削速度
軟木 60-90（米/秒）
硬木 50-70（米/秒）
刨花板、膠合板 60-80（米/秒）
切削速度過大，機床振動大、嗓音大，鋸片穩定性降低，加工品質下降，切削速度過小，生產效率降低。同樣的送料速度，每齒切削量增加，影響加工品質和刀鋸的壽命。因為鋸片直徑D和主軸轉速N是冪函數關係，在實際應用中，合理提高轉速，減少鋸片直徑最為經濟。

硬質合金圓鋸片的使用

硬質合金鋸片因具有硬度高，耐衝擊、耐磨損、在高溫下仍能保持正常切削能力等優點，在木材加工行業中廣泛使用。恰當使用硬質合金鋸片可以減少刃磨次數，提高表面品質，達到以鋸代刨的目的，從而提高工作效率和出材率。

問：經常見到硬質合金鋸片表面印有Y和G兩個英文字母，請問它們代表什麼意思？　
答：硬質合金常用的種類有鎢鈷類（代號YG）、鎢鈦類（代號YT）。由於鎢鈷類的硬質合金抗衝擊性較好，在木材加工行業中使用更為廣泛。木材加工中常用的型號為YG8-YG15，YG後面的數字表示鈷含量的百分數，鈷含量增加，合金的抗衝擊韌性和抗彎強度有所提高，但硬度和耐磨性卻有所下降，要根據實際情況加以選用。

問：如何選擇硬質合金圓鋸片？
答：實際選用硬質合金圓鋸片要考慮被鋸切材料的種類、厚度、鋸切的速度、鋸切的方向、送料速度、鋸路寬度等具體問題。而這些問題最終歸結為對鋸片的齒型、角度等參數的選擇，下面對鋸片的幾何參數選擇做一簡要的介紹。

第一、鋸片齒型的選擇
　　圓鋸片的齒型分為左右齒、錐形齒、平齒、梯形齒、月牙形齒等，實際使用中主要根據被鋸切原材料的類型進行選擇。
　　左右齒適用於開條和橫鋸各種軟、硬材和刨花板；裝有防反彈力保護齒的左右齒適用於縱向切割各種有樹節的板材；帶有負前角的左右齒鋸片由於鋸齒鋒利、鋸切品質好，通常用於貼面板的鋸切。

　　錐形齒常用於裁板鋸的槽鋸片中，在鋸切雙貼面的人造板時，槽鋸完成底面的開槽加工，主鋸完成板材的鋸切加工，以防止鋸口出現崩碴現象。

　　平齒主要用於普通木材的鋸切，這種鋸片成本較低，但鋸口較粗糙。

　　梯形齒和平齒的組合使用不配槽鋸片也可獲得較高的鋸切品質，鋸切時不會出現貼面崩裂現象，適用於各種雙貼面人造板的鋸切。

第二、鋸齒角度的選擇
　　鋸齒部分的角度參數比較複雜，而正確選擇鋸片的角度參數是決定鋸切品質的關鍵。最主要的角度參數是前角、後角、楔角。
　　前角主要影響鋸切木屑所消耗的力。前角越大鋸齒切削銳度越好，鋸切越輕便，推料越省力。一般被加工材料材質較軟時，選較大的前角，反之則選較小的前角。


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硬質合金粉末注射成形技術的優勢

注射成形技術生產粉末冶金零件對原料粉末要求苛刻，在0.1-10μm粒度範圍內的粉末生產的製品才易於達到高的尺寸精度。現行硬質合金所用生產原料基本上都屬於該粒度範圍，滿足MIM技術對原料粉末的要求，因此硬質合金的原料粉末可直接應用于注射成形工藝，不增加原料成本，這是硬質合金注射成形技術的一大優勢。

硬質合金具有高硬度、高強度、耐磨損、耐腐蝕、耐高溫和膨脹係數小等一系列優點，是金屬加工、礦山開採、石油鑽探、國防軍工等不可缺少的工具材料，此外，近年來硬質合金在手錶表殼等耐磨裝飾零件中也得到了廣泛應用。傳統的硬質合金生產方法（壓制－燒結法）只能生產形狀較為簡單的製品，因而限制了硬質合金的應用範圍。冷、熱等靜壓能生產形狀複雜的製品，但成本很高，不適合大規模生產。硬質合金注射成形技術的產生拓寬了硬質合金的應用領域，該技術能以較低的成本生產出接近最終形狀的、幾何形狀複雜而普通模壓和其他方法難以生產的製品。


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硬質合金金屬注射成形 ( Metal injection Molding ,MIM ) 是一種將金屬粉末與其粘結劑的增塑混合料注射于模型中的成形方法。硬質合金具有高硬度、高強度和高耐磨性，因而被廣泛用作各種切削刀具和各種耐磨件。注射成形是一種近淨成形技術，具有生產率高、製品形狀複雜、成本低等優點，因此，硬質合金注射成形技術的出現和發展必將擴大硬質合金的應用範圍。

硬質合金MIM產品的應用及發展趨勢

硬質合金具有高硬度、高強度和高耐磨性，因而被廣泛用作各種切削刀具和各種耐磨件。由於傳統壓制－燒結法生產成本高、製品形狀簡單、機加工困難，限制了硬質合金更廣泛的應用。注射成形是一種近淨成形技術，具有生產率高、製品形狀複雜、成本低等優點，因此，硬質合金注射成形技術的出現和發展必將擴大硬質合金的應用範圍。目前用硬質合金MIM工藝成功生產的製品包括硬質合金刀具[42,43]、微型鑽頭、離心器、噴嘴、各種泵用零件、活塞、篩檢程式、各種體育用品、紡織機械用導線器等。近年來人們直接利用MIM製品的美學價值，生產了高爾夫球頭、錶帶、表殼等製品。

硬質合金圓鋸片的常識及使用注意事項

硬質合金是碳化鎢粉末(WC)通過鈷(CO)作為粘合劑,經過高溫燒結而成的硬質材料,又稱鎢鋼。用硬質合金作為刀頭焊接在圓形合金工具鋼板基體上,便稱為硬質合金圓鋸片。適合用來作硬質合金圓鋸片的基體材質有:65Mn,50Mn2V,SK5,SKS51,75Cr1等。焊接材料主要有銀焊絲和銀焊片,銀焊片中間層為銅,兩面為銀,故稱為"三明治"焊片,它主要起消除焊接應力及減緩切割衝擊力的作用,電子鋸用鋸片一般採用銀焊片焊接,硬質合金圓鋸片的品質優劣取決於基體鋼板材料,硬質合刀頭材料,焊接材料的適合度以及製造工藝的精細程度.

鋼板基體要求在高速旋轉運行狀態,切割衝擊力,摩擦發熱下保持不變形,橫向擺動小,這時鋸片的切割精度才會高,刀頭壽命才會長,製造出優良特性的基體是每個刀具人的共同追求.硬質合金刀頭的要求是有高的硬度及良好的韌性.做工要求精細,否則光有好材料也生產不出好產品,使用方法也應正確才能使刀具的優點充分發揮.硬質合金圓鋸片的內孔公差一般為H7,與其相配的軸公差一般為H7,既內孔略大一點,軸略小一點,這樣才能保證鋸片的裝配要求,硬質合金圓鋸片的夾持法蘭很重要,法蘭外徑一般相當於鋸片外徑的1/3~1/2大小,夾持的兩面法蘭直徑應一樣,而且要平行,否則,再好的鋸片也發揮不出效果.鋸片的轉數有一個最適合的區域,將鋸片用在了適合的轉數下它的切割表面品質及壽命將會有明顯的提高,鋸切的材料,厚度及進給速度對鋸片的影響也很大.總之,設備與刀具的積累精度高,才能保證切割品質及壽命.

鋸片的齒數多少,取決於多方面,一般來說齒數越多,表面品質越高,但排屑困難,發熱大,若發熱導致鋸片不穩定,表面品質反而下降,我們在選用齒數的時候,應充分考慮到排屑的問題,一般來說木材的縱切需要的齒數就少,模切需要的齒數多,材料較軟,齒數相應少,材料硬,齒數相應多.

圓鋸片基體鋼板上我們常常會看到有一圈的滾壓圈,這是為圓鋸片的適於張度而做的,也稱為張力.適合的張力對圓鋸片的使用至關重要,每個製造廠都擁有一套自己的方法與經驗.

鋸片的選用主要有以下一些參數注意:外徑,內徑,齒寬,定位孔,鍵槽,齒數,齒型,轉數,法蘭大小,進給速度,材料厚度及特性.材料決定了刀具。

高速旋轉下的鋸片是非常危險的,千萬不要站在鋸片旋轉的切線方向上,務必使用防護裝置.操作時精力要集中,手持工件時防止手打滑至切削位置.機器進給時注意工件的反彈,一般機器設有防反彈裝置,請務必使用它.鋸切的危險性占機床的比例最高,為18%左右.必要的防護是必須配置的。


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硬質合金刃磨技巧：

硬質合金刀片硬度高、脆性大、導熱性差、熱收縮率大，通常應採用金剛石砂輪進行刃磨。但因金剛石砂輪價格昂貴，磨損後不易修復，因此很多工廠仍採用普通砂輪進行刃磨。在刃磨過程中，由於硬質合金硬度較高，普通砂輪的磨粒極易鈍化，劇烈的摩擦使刀片表面產生局部高溫，形成附加熱應力，極易引起熱變形和熱裂紋，直接影響刀具使用壽命和加工品質。因此，應採取必要措施防止刃磨裂紋的產生。通過加工實踐，總結出以下可有效防止或減少刃磨裂紋的工藝措施。

1 負刃刃磨法
負刃刃磨法是指在刃磨刀具前，先在前刀面或後刀面上磨出一條負刃帶。硬質合金屬於硬脆材料，刃磨時因砂輪振動使刀具受到衝擊載荷，容易發生振裂；同時，磨削區的瞬間升溫與冷卻使熱應力可能超過硬質合金的強度極限而產生熱裂紋。採用負刃刃磨法可提高刀片強度，增強刀片抗振性和承受衝擊載荷的能力，並增大受熱面積，防止磨削熱大量導向刀片，從而減少或防止裂紋產生。

2 用二硫化鉬浸潤砂輪
在常溫狀態下，將粉狀二硫化鉬與無水乙醇製成混合溶液，然後在密閉容器內（防止乙醇揮發）將新的普通砂輪浸泡在混合溶液中，14小時後取出，自然乾燥18～20小時，使砂輪完全晾乾。經上述處理的砂輪內部空隙中充滿二硫化鉬，對磨粒可起到潤滑作用，使砂輪排屑良好，不易堵塞。試驗證明，用二硫化鉬浸潤過的砂輪磨削硬質合金刀片時，磨削鋒利，磨粒不易鈍化，工件變形小，排屑順暢，磨屑形狀基本呈帶狀，可帶走大部分磨削熱，從而改善磨削效果，提高刀片成品率。

3 合理選用磨削用量
若刃磨過程中摩擦力過大，可導致磨削溫度急劇上升，刀片易發生爆裂，因此合理選用磨削用量十分重要。常用的合理磨削用量為：圓周速度v=10～15m/min，進給量f縱=0.5～1.0m/min，f橫=0.01～0.02mm/行程。手工刃磨時，縱向和橫向進給量均不宜過大。

4 其他工藝措施
刀杆剛性不足、刀具夾持不穩、機床主軸跳動等均可能引起刃磨裂紋的產生，因此，由機床、砂輪、夾具和刀具組成的加工系統應具有足夠剛性，且應控制砂輪的軸向和徑向跳動。

造成硬質合金刀具產生刃磨裂紋的因素較多，只有選用合適的砂輪，同時採用合理的磨削工藝，才能有效避免裂紋產生，提高刃磨品質。


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硬質合金釺料選擇:

對硬質合金釺料的主要要求如下：

① 釺料應對被釺焊硬質合金和鋼基體有良好的潤濕能力，保證釺料具有良好的流動性與滲透性。
② 硬質合金的使用特點之一是有較高的紅硬性，所以要保證釺焊焊縫在常溫和高溫下有足夠的強度。
③ 釺料的熔點要盡可能地低，以減小釺焊應力，防止發生裂紋，但釺料的熔點要高於焊縫的工作溫度300℃，以保證刀具在高速切削時能正常工作。
④ 釺料中不應含有低蒸發點的元素，以免在釺焊加熱時因釺料中的元素蒸發而影響接頭品質或有害于人體健康。


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硬質合金與鋼的釺焊特點：

硬質合金與鋼的釺焊方法主要有氧氣－乙炔火焰釺焊、高頻感應釺焊、接觸電阻釺焊、浸銅釺焊以及加熱爐中釺焊等。

（1）常用的釺焊方法
① 氧氣－乙炔火焰釺焊 是最常用的釺焊方法之一。硬質合金釺焊可用一般的氧氣－乙炔設備，不需要增加其他的專用設備。根據氧氣－乙炔火焰的特點，採用合理的加熱方式和選用正確的工藝，能焊出優質的硬質合金工具。氧氣－乙炔火焰釺焊適用於批量比較小的中小型硬質合金刀具、模具和量具，也適於野外修復損壞的硬質合金採掘工具。

② 高頻感應釺焊 高頻感應釺焊是利用頻率為600kHz，功率在10～100kW之間的高頻感應加熱電源，產生高頻電流。當高頻電流穿過感應器時產生高頻交變磁場，在感應器中的被焊金屬中產生感應電流。高頻加熱速度很快，可以在很短時間內加熱到很高的溫度，使焊料熔化。高頻感應釺焊使用的感應器大多是用直徑5～10mm的紫銅管繞制而成。感應器的幾何形狀和尺寸選擇是否合適，是決定高頻感應釺焊的加熱速度、溫度均勻性、生產效率及釺焊品質的重要因素之一。

硬質合金的焊接特點

硬質合金主要用於製造刀具、量具、模具、採掘工具以及整體刀具等雙金屬結構。切削部分為硬質合金，基體為碳素鋼或低合金鋼，通常為中碳鋼。這類工件在工作時受到相當大的應力作用，特別是壓縮彎曲、衝擊或交變載荷，要求接頭強度高、品質可靠。硬質合金具有高硬度和耐磨性好的特點，但也存在脆性高、韌性差等缺點。

大部分硬質合金工具是用焊接的辦法鑲嵌在中碳鋼或低合金鋼基體上使用，焊接工藝與硬質合金的使用性能密切相關，焊接性能的好壞直接影響到硬質合金的使用效果。

一般焊接性特點

硬質合金含有較高含量的碳化物和合金元素，雖然可以進行焊接加工，但焊接時容易出現淬硬組織和裂紋。必須採取有效的工藝措施，才能獲得滿意的焊接接頭。目前生產中硬質合金與鋼焊接常用的焊接方法有氧－乙炔火焰釺焊、真空釺焊、電弧焊、惰性氣體保護焊、摩擦焊、等離子弧焊、真空擴散焊和電子束焊等。硬質合金與鋼焊接時有如下的特點。

幾個硬質合金品質問題的解決方案

1、 關於脫碳和滲碳：

① 原則是脫碳就是碳少了，要加碳；滲碳就是碳多了，要減碳。
② 與原材料有直接關係。（橡膠工藝，我所控制WC總碳為6.08±0.05，加量為4％左右），要對原材料進行合批，要求是真合批。
③ 要加強對生產過程中的氧含量的控制。

2、關於WCoTi類出料後的酒精顏色偏紅：

應深入分析，判定它到底是有機物還是氧化物？（有機物與金屬單質W、碳化物等不反應，可能是氧化物顏色。）可能是固溶體產生的。