帶壓開孔機切削溫度對管道開孔作業(yè)的影響

帶壓開孔機對管道進行管道帶壓開孔作業(yè)時，切削溫度對管道、開孔刀具以及切削的過程將產生一定范圍的影響。

較高的切削溫度是造成帶壓開孔機在管道開孔時刀具磨損的主要原因，但同時較高的切削溫度對提高硬質合金刀具材料的韌性有一定的好處。這就要采取一定的措施來限定溫度變化在合理的范圍內，以達到更好的帶壓開孔效果。

從開孔刀的用料上要保證原質鋼材，禁止選用鑄造方式制造帶壓開孔刀具。雖然其制造成本占優(yōu)（約為鍛造和機加工成本的1/4），但失去了質量的前提，會極大地增加作業(yè)的危險性。鑄造刀具具有氣孔、縮孔等缺陷，造成刀具失去特有的韌性和物理機械性能，加劇了局部溫度上升及應力集中現(xiàn)象，造成開孔刀在帶壓開孔過程中過早損壞并失去硬質合金刀頭的包裹性能，致使帶壓開孔作業(yè)失敗，甚至釀成重大事故。

下面簡要說明一下管道帶壓開孔時的切削溫度對帶壓開孔機刀具的影響

帶壓開孔機的刀具在鉆桿轉動的帶動下進行順時針旋轉，當開孔刀具開如接觸管道表面時，管道表面在刀具的切削作用下，切削層金屬發(fā)生彈性變形和塑性變形，這是切削熱的一個來源。同時，切屑與前刀面，管道壁與后刀面間消耗的摩擦功，也將轉化為熱能，這是切削熱的又一個來源。

Q=F_CV_C

管道被開孔刀切削時的切削熱由切屑、管道壁、刀具以及周圍的介質傳導出去。影響熱傳導的主要因素是工件和刀具材料的導熱系數(shù)以及周圍介質的狀況。

切削溫度一般是指切屑與前面接觸區(qū)域的平均溫度。

θ=C_θV_c^zθf^yθa_p^xθ

影響帶壓開孔刀具切削溫度的主要因素，主要有管道及管件材料及管道切削量對切削溫度構成影響。

1.管道材料對切削溫度的影響：

1.1管道材料的硬度和強度越高，帶壓開孔機刀具對管道進行切削時所消耗的功就越多，由此產生的切削熱也多，切削溫度就越高。

1.2合金結構鋼的強度普遍高于45鋼，而導熱系數(shù)又一般均低于45鋼。所以，切削合金結構的鋼管時的切削溫度一般均高于切削45鋼時的切削溫度。

1.3不銹鋼lCrl8Ni9Ti和高溫合金GHl3l不但導熱系數(shù)低，而且在高溫下仍能保持較高的強度和硬度。所以切削這種類型的材料時，切削溫度比切削其他材料要高得多。

1.4脆性金屬的抗拉強度和延伸率都較小，切削過程中切削區(qū)的塑性變形很小，切屑呈崩碎狀或脆性帶狀，與前刀面的摩擦也較小，所以產生的切削熱較少，切削溫度一般比切削鋼料時低。

2.切削管道時，進刀量對切削溫度的影響

2.1帶壓開孔刀具的切削速度對切削溫度有顯著的影響。實驗證明，隨著切削速度的提高，切削溫度將明顯上升。因此，合理地確定每一種合金刀頭的轉速或切割線速度是對開孔刀具的保護和較高效率地完成作業(yè)。

2.2帶壓開孔刀具的進給量f對切削溫度也有一定的影響。隨著進給量的增大，單位時間內的金屬切除量增多，切削過程產生的切削熱也增多，使切削溫度上升。但切削溫度隨進給量增大而升高的幅度不如切削速度那樣顯著。

2.3切削深度ap對切削溫度的影響很小。因為切削深度ap增大以后，切削區(qū)產生的熱量雖然成正比例地增多，但因改善了散熱條件，所以切削溫度的升高并不明顯。

總之，帶壓開孔刀具由于切削溫度的影響，在進行帶壓開孔時，管道壁本身和開孔刀受熱膨脹致使管道開孔的尺寸精度的要求有所降低。同時在管道帶壓開孔作業(yè)，開孔刀具切削管道時，管道壁、切屑和刀具吸收切削熱而使溫度升高。

溫度的高低不僅取決于切削時產生的熱量多少，還與熱的傳導密切相關，因此吸熱多且不易散熱的部位溫度高。采用鑄造方式制造的帶壓開孔機和帶壓開孔刀具本身在強度上有所差別，會使部件局部的熱量由于氣孔的存在無法傳導，致使大量的熱量及應力全部匯聚于此，刀具會發(fā)生變形和扭曲，從而造成刀具過早損壞，帶壓開孔作業(yè)失敗。

因此，在選用帶壓開孔機時，不僅要注意帶壓開孔機的性能，也要嚴格挑選零配件，加強進貨渠道的管理工作。