帶壓開孔刀對于管道開孔的影響

管道開孔工程作業中，管道開孔機對管道壁進行切削時，是分成中心定位鉆及帶壓開孔刀兩個作業節點來進行。

1.中心定位鉆

中心定位鉆在管道開孔專業中，中心定位鉆是為使開孔刀在帶壓開孔作業中更加穩定并提供中心定位作用的鉆頭就稱為中心定位鉆。其主要的作用是作用于管道上鉆孔，實現帶壓開孔刀切削管道壁的定點作用，開孔刀完成切削作用力的點主要源于中心定位鉆邊緣圓孔的360度周邊。

從定義和作用來看中心定位鉆的形狀應當是對稱并且與管道作用點的切線保證嚴格的90度夾角。這個角度是否正確，主要的影響來源于焊接短節的方位和入鉆時的角度。因此，中心定位鉆開孔的成功與否直接影響著管道開孔工程的成敗。這是工程中最重要的關鍵點之一。

經過長期的帶壓開孔作業檢測和實驗，中心定位鉆的形狀基本上是以錐形尖頂起，左右延伸61.2度夾角為標準角的鉆頭（批量生產時夾角為60度）具有較高的鉆透性能和工作效率。因其不能承受較大的徑向力，因此，在管道開孔作業中，要緩慢進刀。

根據不同的管材，中心定位鉆的設計和生產的中心定位鉆角度略有不同，這同時也考慮了管材的材質，散熱厚度，硬度的因素。

2.帶壓開孔刀

這種類似于圓套形狀的刀，是主要承擔管道壁切削任務，因此，它被認為是管道開孔機的核心部件，是鑒定開孔鉆好壞的重要因素。

依據套刀這種刀具的作用和結構以及形狀，我們可以把刀具仔細劃分成四大部分，即刀齒、刀體、連接板以及各部分之間的連接。

當套刀對管道壁進行勻速切削時（勻速只是理論上的，實際工作中涉及液壓工作泵站和泵站發動機、齒輪泵等，細微觀察并不是勻速），套刀每旋轉一圈每一個刀齒都要對管道壁進行一次切割，后一個刀齒的切削動作是在前一個刀齒切削過的管道壁凸面上再削去一層。它們接替地對管道壁一層一層的切下金屬屑。

套刀切削管道壁的每一層切削的厚度與管道開孔機直線進給速度以及套刀上的齒數目有關，為直線進給速度與刀齒數目的比值。

切削速度為v，根據公司刀齒材料刀具切削特性，切削時速度建議不能大于規定的標準值。單齒切削厚度αf，為每轉進給量/總齒數。隨著刀齒的切削，碎屑沿刀齒方向流入槽中。由于刀齒方向垂直于管道，并且套刀的切削方式為斷續切削，因此理論上每轉一圈碎屑就會從套的刀槽中排出，不會擠壓一起，影響切削效果。

3.焊接

管道開孔刀的刀齒與刀體之間的焊接屬于異種鋼之間的焊接，由于兩種鋼在化學成分、金相組織、物理性能及力學性能上都有較大的差別，焊接時必須要特別注意。焊接溫度不能超過開孔鉆套刀刀頭的預熱溫度，否則會引起刀齒材料金相結構的改變。

硬質合金刀具刀片應固定牢靠硬質合金刀具上，焊接刀片應有足夠的固定牢靠程度依據刀槽及焊接質量來保證的，因此要根據刀片形狀及刀具幾何參數選擇刀片鑲槽形狀。

在焊接高鈦低鈷細顆粒合金及焊接長而薄的合金刀片時，為減少焊接應力，建議采用厚度為0.2--0.5mm的薄片或網孔徑2--3mm的網狀補償墊片進行焊接。

中心定位鉆和管道開孔刀的刀齒材質為鎢、鉻、鈷、鈦等硬質合金，針對不同的管道材質其含量有所不同。其硬度為69~81HRC，熱硬性1000攝氏度保持60HRC。