筒节材料2.25Cr-1Mo-0.25V是加氢反应器的关键零件，广泛应用在煤化工、石油化工、高效清洁能源等领域，属于典型的难加工材料，加之毛坯锻造过程中表面出现的大裂纹、氧化皮、夹渣、夹砂及余量不均等缺陷，致使切削过程中产生较大的切削力、热，加剧刀具粘结破损现象发生，不仅降低了刀具寿命，也使生产效率下降。依托国家自然科学基金“高效重型切削筒节材料刀具粘结破损机理研究”（课题编号：51075109），针对筒节材料2.25CrlMo0.25V在加工过程中刀-屑粘焊严重导致刀具粘结破损问题，以切削实验和扩散实验作为基础，分析刀-屑粘焊的过程和条件，获得粘焊后刀具表面力学特性，为揭示粘焊产生机制奠定基础。首先，进行切削2.25CrlMo0.25V实验和YT15刀具与高强度钢扩散实验，从宏观和微观角度分别分析刀-屑粘焊的产生过程和产生条件；基于刀-屑粘焊过程中的元素扩散，分析扩散的影响因素及影响因子；计算代表元素扩散能力的扩散系数和扩散激活能，并绘制了刀具基体材料中的元素扩散曲线，揭示了刀-屑间元素扩散规律。其次，根据刀-屑粘焊后的粘附状态及元素浓度变化分析粘焊层的形成，获得粘焊层元素浓度与扩散初始浓度的关系，基于已知的刀具和切屑成分获得粘焊层的各元素浓度，运用模拟软件对粘焊层材料模型进行构建，预测粘焊层材料物理性能并与刀具物理性能进行对比。最后，分析了刀具粘焊表面的力学性能变化，对刀具的粘焊层-扩散层的机械应力场和热应力场进行有限元仿真，并获得其应力分布规律；建立了刀具粘焊层应力分布模型，确定正应力及剪应力的分布规律及特性；分析了粘焊层与刀具间的结合力、裂纹、元素扩散等对粘焊层与刀具结合力变化的影响规律。