高强度钢2.25CrlMo0.25V和3CrlMo0.25V,因具有高温韧性好,热强性高等优良特性而广泛应用于煤炭化工等行业的容器装备领域。在切削加工过程中由于材料的高韧性和低导热性,容易产生较高的切削温度,使切削刀具极易发生粘结破损,导致生产效率低下,加工质量难以保证,成为制约企业发展的技术瓶颈。本文在国家自然基金项目“高效重型切削筒节材料刀具粘结破损机理研究”(51075109)支持下,针对硬质合金刀具在切削高强度钢材料过程中发生粘结破损失效问题,结合工件材料的本构关系的建立,以亲铁元素扩散浓度曲线为基础,从刀具粘焊形成的识别条件与粘焊层厚度的预报入手,进行裂纹的产生和扩展研究,揭示硬质合金刀具粘结破损机理。对丰富和完善重型切削刀具设计理论,开发高效重型切削加工工艺技术,提升我国重大装备生产能力有着重要的理论价值与现实意义。本文基于经典正交切削模型,结合高强度钢2.25CrlMo0.25V切削实验,建立切削力的经验公式和刀-屑接触面积公式,获取刀具前刀面受力密度函数。在此基础上,分析切削过程中切削力在硬质合金刀具前刀面的分布规律：通过对比材料lCr18Ni9Ti的切削实验,研究切削参数对切削力的影响规律,分析工件材料对切削力的影响。本文依据热量与温度计算公式,结合第一变形区产生的热量对切屑的温升作用,获取第二变形区摩擦产生的热量经前刀面进入刀具的热流密度;根据温度场模型,建立刀具表面受热密度函数,获得刀具表面温度分布规律。通过切削实验,分析了切削参数对切削温度的影响规律,提出硬质合金刀具切削高强度钢时发生粘焊的热力学条件,同时分析了切削温度的影响因素。基于一维波传导理论,通过静态实验和霍普金森杆动态压缩实验,构建高强度钢材料的高温、高应变流变行为下的本构方程。在此基础上建立了筒节材料加工过程的仿真分析研究方法；研究了筒节加工过程中切削参数对切削力和切削温度的影响规律,建立了实际加工条件下的应力场和温度场。模拟切削过程中发生粘结破损前后的不同状况,进行了硬质合金刀具和不锈钢1Cr18Ni9Ti的元素扩散试验,研究了元素的扩散特性,获得了时间和空间维度上的扩散元素浓度变化曲线。通过破损实验、SEM和高速摄影观察及X射线能谱分析,对高强度钢筒节材料切削过程中刀具粘焊过程进行研究,建立刀具粘焊的识别标准和粘焊层厚度预报模型。在粘结破损过程及其影响因素的研究基础上,确定影响粘结破损深度的因素,为控制刀具粘结破损、提高刀具使用寿命、实现高效切削提供了理论依据。