金刚石圆锯片基体及锯齿结构的特性分析

　　1 引言

　　金刚石圆锯片是金刚石类工具中消耗量最大的刀具，约占金刚石刀具材料消耗总量的95% 以上。近年来，我国在优化金刚石圆锯片节块配方方面进行了大量研究，使金刚石圆锯片的锯切性能显著提高，刀头成本大大降低，提高了国产锯片在国内外市场的竞争力。

　　随着金刚石圆锯片的应用范围日趋广泛，加工对象日益复杂，目前对锯片除有一般的耐磨性、锋利性等性能要求外，还对其适应被加工材料(如各种大理石、花岗岩、钢筋混凝土、沥青路面等)、加工条件(如干切、湿切、锯切超薄板、高精度板等)以及环保要求(如噪音、排污等)的能力提出了更高要求，这些都对金刚石圆锯片的设计与制造提出了新的挑战，仅仅通过优化节块配方来提高锯片性能已远远不够，还必须在改善锯片结构方面取得更多进展和突破。

　　近年来，国内外开发和使用的各种新型锯片基体及锯齿结构(如锯片基体开气流孔槽或镶阻尼材料、形成锯齿中凹磨损的三明治夹层齿、多重细齿、径向延伸齿、硬质合金护齿等)对改善锯切摩擦及冷却条件、提高锯片锋利性及切割平稳性、防止锯齿打滑、防止侧面磨损、适应软硬混合材料的加工、避免掉齿、节省刀具材料、充分利用锯齿材料、降低锯切噪音等起到了重要作用，由此证明改善锯片基体及锯齿结构是提高锯切效果的重要途径之一。但是，目前对各种基体及锯齿结构对锯片受力、刚性、变形、应力分布、摩擦、噪音等的影响还缺乏深入系统的理论分析，因而提出改善基体和锯齿结构技术方案的理论依据尚不充分。本文综合介绍了国内外改善锯片基体及锯齿结构的研究及应用成果，分析了各种锯齿结构的特点、生产价值及存在问题，并提出了研究锯片基体及锯齿结构涉及的理论问题及技术前景。

　　2 锯片基体及锯齿结构的特性分析

　　1.防侧面磨损的基体及锯齿结构

　　在锯切过程中，锯片高速运转，锯片基体与岩屑流产生摩擦磨损。由于节块的径向磨损与侧向磨损不一致，当节块工作层将消耗完时，锯片基体与岩屑的摩擦加大，造成“夹锯”，这将引起锯片基体的磨损和变形，降低基体可重复使用的次数。为此，可采取以下保护基体的措施。

　　a.采用电焊方法在锯片基体上按圆周方向均匀分布及径向方向交错分布方式焊接硬质颗粒。该方法可减少岩屑流对基体侧面的磨损，但将增加基体的制造成本及基体变形校正的难度。

　　b.采用低温熔射法在锯片基体侧面喷涂一层以WC-Co 为主要成分的熔射层。该方法既可防止侧面磨损，又可提高锯片刚性。如用外径Ø323mm金刚石圆锯片锯切混凝土路面(锯片转速2400r /min，切深60mm，进给速度3m/min)，喷涂熔射层后锯片使用寿命可由2899m 提高到4500m。选用最佳的熔射层喷涂工艺、层厚、喷涂面积等是应用该技术的关键。

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