切削液的选用及常见问题

邓庆林

油基切削液

油基切削液是工业应用Z早的切削液品种。

主要由基础油、油性添加剂、极压添加剂、防锈剂、抗氧剂、消泡剂和降凝剂等组成。

一般来说，油基切削液的润滑性能较好，冷却效果较差。

慢速切削要求切削液的润滑性要强，切削速度低于30m/min时使用切削油。

含有极压润滑添加剂的切削油，不论对任何材料的切削加工，当切削速度不超过60m/min时都是有效的。

在高速切削时，由于发热量大，油基切削液的传热效果差，会使切削区的温度过高，导致切削油产生烟雾等现象，甚至起火，同时由于工件温度过高产生热变形，影响工件加工精度，故选用水基切削液较宜。

水基切削液

水基切削液是为了满足不断提高的金属切削技术要求而出现的。

随着切削速度的变快导致切削温度的不断提高，油基切削液的冷却性能已不能完全满足要求，水基切削液的冷却性好的优点又开始被重视，水基切削液的应用也越来越广泛。

水基切削液把油的润滑性、防锈性与水的冷却性结合起来，同时具备适宜的润滑冷却性，因而对于大量热生成的高速低负荷的金属切削加工效果显著。

与油基切削液相比，水基切削液的优点在于较大的散热性，较好的清洗性，以及用水大比例稀释使用而带来的经济性，此外，也有利于操作现场的卫生和安全。

除特别难加工的材料外，水基切削液实际上可以用于所有的轻、中等负荷的切削加工及部分重负荷加工，还可用于除螺纹磨削、槽沟磨削等复杂磨削外的所有磨削加工。

水基切削液的缺点，容易滋生细菌、霉菌而发臭、变质，所以一般都应加入杀菌剂。

水性切削液应用中的问题与解答

1、水性切削切削加工液使用后起泡，乳化液分层或转相？

答：水性切削切削加工液使用后起泡，主要是切削加工液的组成能够起泡、稳泡，例如含表面活性剂量较大等原因。

解决的方法有（1）加入适量消泡剂；（2）改用其他低泡或无泡切削加工液。

乳化液分层或转相的原因有：（1）稀释方法不当；（2）漏入其他油液；（3）腐败、劣化；（4）加工铝或铝合金时，氢氧化铝起化学反应；（5）稀释用水硬度过大。

具体解决的措施与办法（1）按产品使用说明进行稀释；（2）安装浮油回收处理装置；（3）加杀菌剂杀菌；（4）更换切削加工液；（5）正确选择或处理稀释用水。

2、使用水性切削液后，铜、铝合金零件变色？

答：主要是切削加工液的组分与铜、铝合金起反应，引起铜、铝合金腐蚀导致。建议更换切削加工液或需添加铜、铝合金防变色剂。

3、为什么切削液使用一段时间，切削加工液发臭、变色？

答：可能是（1）漏入其他杂质，引起腐败；（2）切削加工液中某些组分与切屑起反应；（3）切削加工液或刀具砂轮甚至加工材料中某些组分析出，造成溶液变色等方面原因引起。

解决的办法：（1）加杀菌剂杀菌；（2）更换切削加工液。

4、为什么切削液使用一段时间，机床涂漆会变色或剥落？

答：切削加工液中的某些组分与机床涂漆起反应，比如碱与表面活性剂对漆面的作用，聚醚与机床涂漆不相容。

建议更换切削加工液，选择合适的切削加工液。

5、使用水性切削液后，操作员工皮肤过敏、皮肤发炎？

答：可能是切削加工液中的碱、表面活性剂等组分对皮肤起脱脂作用，某些组分对某些人有过敏作用，以致诱发皮肤炎；切削加工液PH值过高；切屑碎屑堵塞毛孔等原因造成的。解决的方法有：（1）选择对人体皮肤刺激小的切削加工液；（2）操作者采取必要的防护措施，如戴手套等。

6、为什么切削液使用一段时间，加工精度下降？

答：主要原因有三个：（1）冷却不充分或不均匀；（2）切削加工液选型不合适；（3）切削加工液失效。

具体解决的措施与办法有：（1）调整与改善供液喷雾，扩大供液范围，提供供液压力与流量，增大供液量；（2）改用切削加工液品种，选择合适的切削加工液；（3）更换切削加工液。

7、水性切削液使用后，机床或工件生锈？

答：可能原因有（1）切削加工液的浓度降低；（2）PH值降低；（3）切削加工液腐败变质；具体解决的措施和办法有：（1）经常检测浓度变化，添加新液，保持切削加工液使用浓度；（2）补充碱值，以保持PH值在9以上；（3）加杀菌剂处理或更换切削加工液。

8、一客户现在使用半合成切削液，加工的零件既有铸铁也有铝合金，切削液使用一段时间后会出现，切削液发黄（类似与黄锈的颜色）

答：液体发黄极可能是铁离子引起的，应该是溶液里三价铁离子含量比较高的缘故，可能是变质，也可能是液滴变大。铁离子很难去除，碱性并不强；或者加工的工件铸铁部分在加工前，钢件部分已经生锈，加工后铁锈沉积在切削液槽中，时间一到，难免会有大量的Fe3+产生，含有Fe3+的切削液黏在铝表面后，如不及时清洗掉，将会发生化学反应。这是主要原因！而用乳化油加工出现这种问题比较少，因为乳化油的含油量高，加工后表面如同涂敷一层油膜，Fe3+离子就难以接触到铝的表面。溶液里三价铁离子还有可能是半合成的切削液的某些组分带进来的。

要彻底解决，Z好改用对铝保护作用的铝合金专用的切削液比较合理。应用于黑色金属加工的产品与应用于黑色、有色金属混合加工的产品其配方是有区别的。同时混合加工黑色、有色金属的Z好不要用半合成切削液产品，要么选用乳化油，要么选用全合成切削液产品，因半合成产品含有油性和水性添加剂，其具备乳化油的油膜吸附性和全合成的强渗透性，所以其好的清洗性将工件上的铁锈清洗下来，与油性添加剂等结合后在吸附到工件上的，当加工的工件越多，清洗下来的氧化铁也越多，所以会使微乳液变黄，而吸附在铝材上的氧化铁将继续作用而难于清洗。那么全合成与乳化油少出现这种现象就是因为各自的清洗性强弱及成膜性不同而能加工各种材料。

9、水溶性切削液代替纯油性产品出现的问题，在加工钢圈时，外圆磨削以前用的是煤油磨削，现在用水溶性切削液磨削，但用水溶性切削液进行磨削时，砂轮和加工件容易烧结，为什么出现此现象？

答：虽然多数情况下水剂可以替代油剂，但并不是所有场合都可以用水剂直接替代，有的加工体系砂轮、加工参数、材料可能开始时就是用煤油调试并且选择好的，而煤油的某些功能是切削液所不能替代的，因此在水代油时经常会碰到这种情况。如果一定要换，需要细细考察和调试。有时不是单单提高水溶性切削液的润滑性能和极压性能就能解决的。

以水代油的场合，往往会发生如下的情况：（1）砂轮堵塞；（2）精度不够；（3）工件烧伤；以水代油从以下方面充分考虑：

（1）砂轮粒度、磨料类型；（2）机床过滤系统；（3）供液角度；（4）工件材料切削液；（5）切削液类型、浓度；（6）切削液清洗渗透性能。

切削、磨削本身就是一门艺术，涉及的工艺参数非常复杂。由于煤油具有卓越的清洗性能，特别在轴承行业应用非常广泛，即使它闪点低，存在严重的安全隐患，但从实际效果和成本来讲，很多工厂还是非常愿意使用煤油做珩磨和清洗剂。总之，从实际应用角度讲，并不是所有加工都可以“水代油”。

（来源：每天学点热处理）