管道带压开孔切削热的来源及传散
在管道带压开孔过程中,带压开孔刀对管道进行切削时,也会有热量的产生,这些随着带压开孔切削动作而形成的热量,我们称之为开孔切削热,下面简要介绍一下切削热形成的的来源与传散的途径:
在管道带压开孔切削过程中所消耗的切削功绝大部分转变为热量,符合能量转换定律,其来源主要有三个方面。
(1)切削管道时形成的切屑变形所产生的热,它是切削热的主要来源。
(2)切屑与带压开孔刀的前刀面之间的摩擦所产生的热。
(3)管道表面与带压开孔刀的后刀面之间的摩擦所产生的热。
但随着刀具材料、管道材质、切削力和深度等条件不同,三个热源的发热量也不尽相同。
切削热产生以后,由切屑、工件、刀具及周期介质(如空气)传出。各部分传出的比例取决于管道材质、切削速度、刀具材料及几何角度等。
车削时的切削热主要是由切屑传出的。使用高速钢切削钢材时,约有50%~80%的切削热由切屑带走,10%~40左右的热传给管道,3%~9%的热传给刀具;传给介质的热仅有1%左右。刀具的切削热量虽不是很多,但由于刀具切削部分体积很小,因此,引起刀其温度升高(高速切削时,刀头温度可达1000℃以上),从而引起和加速刀具的磨损。
传递给管道的热量可使管道的温度升高,引起管道材料膨胀变形,甚至会影响管道内介质因温度变化而发生物量和化学变化。因此,在带压开孔过程,尽量减小切削热,改善散热条件,以减小高温对刀具和工件的不良影响确保带压开孔工程安全有保障。