硬质合金刀具切削加工筒节材料过程中普遍会出现粘焊(表现为“粘刀”现象)，并随着切削过程的继续，刀具发生破损，进而对刀具加工、性能产生影响。针对这一问题，本文在国家自然科学基金“重型切削中硬质合金前刀面粘焊层损伤机理研究”(课题编号:51575146)资助下，开展了切削筒节材料(2.25Cr-1Mo-0.25V)实验，分析粘焊形成过程，建立切削过程中刀屑接触区域的扩散方程，预测接触区的浓度分布，并结合产生破损刀具的微观形貌，分析前刀面的断裂方式，为改善刀具抗粘结破损性能提供依据。　　首先，为了获取在不同的切削条件下产生粘焊的试样，搭建切削实验平台，并结合显微硬度分析、超景深观测和扫描电镜观察，获得刀屑粘焊产生的切削条件;通过切削过程中的力热数据及前刀面微观表面形貌分析，分析粘焊的形成过程，获得粘焊产生的力热条件，为后续扩散模型的参数设置提供依据。　　其次，根据刀屑粘焊形成过程分析，得到刀工接触区发生扩散的微观机制;结合菲克第二定律，建立含有未知参数的元素扩散浓度方程，采用五点频率法得到不同元素的扩散系数，确定元素扩散理论模型的最终形式;通过对切削加工过程中产生粘焊的刀具进行能谱扫描，得到不同元素的浓度分布，并与方程理论计算所得曲线进行对比，验证模型的正确性。　　再次，采用分子动力学软件，结合碳化钨(WC)微观结构，分别建立硬质合金(WC-Co结构)和筒节材料(以Fe为基体的钢结构)的简化模型，并进行动力学分析，得到其动力学分析过程中的温度、能量变化和模型扩散后的结构，分析了接触区扩散特性;分析扩散后刀具侧微观结构局部放大图，观测到基体中孔洞的产生，随着扩散进程的继续，孔洞通过吸收周围空位，更容易造成裂纹形核和扩展。　　最后，通过裂纹尖端应力场和位移场分析，确定裂纹尖端塑性区的存在，同时结合刀具的微观结构，分析裂纹形核的两种途径:初始裂纹处的形核和异相界面上的形核。结合材料的微观断口形貌，分析具有粘结的前刀面的微观结构，确定其破坏的主要方式，为改善硬质合金性能、制备以浓度梯度为特征的新型硬质合金提供依据。