镀层超硬磨料钎焊砂轮的研制
发布时间：2020-12-27 02:22
随着轨道交通行业的快速发展,钢轨打磨砂轮的使用量越来越大,现阶段广泛使用的是树脂砂轮,暴露出把持力低、磨削效率低、适候性差、火花粉尘大等缺点。针对以上问题,本文利用高温真空钎焊技术和金刚石表面镀钛技术,开发了镀层超硬磨料钎焊砂轮。并从镀钛金刚石性能、钎焊后镀钛金刚石界面结合强度以及砂轮加工性能等方面进行了分析,本文完成的主要研究工作有:（1）通过对镀层材料、镀覆工艺的研究,选用真空微蒸发镀技术对金刚石表面镀钛;对镀钛后的金刚石性能进行分析,发现与无镀层金刚石相比,其在抗压强度、冲击韧性、抗高温等方面性能更好;确定了钎焊镀钛金刚石所用的钎料、钎焊工艺路线和钎焊工艺参数。（2）为了探究镀钛金刚石与钎料的结合强度,分别采用Ni-Cr、Ni-Cr-Mo、Cu-Sn-Ti三种合金钎料真空钎焊制作镀钛和无镀层金刚石钻头,并进行钻削玻化砖对比试验,发现Ni-Cr、Ni-Cr-Mo钎料钎焊制作的镀钛金刚石钻头寿命均远小于无镀层金刚石钻头,说明Ni-Cr、Ni-Cr-Mo钎料不适合用于镀钛金刚石的钎焊;Cu-Sn-Ti钎料钎焊制作的镀钛与无镀层金刚石钻头相比较,钻头平均寿命相当,且镀钛金刚石钻头的钻孔效...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢轨的标准廓形
1.1 选题背景随着中国经济水平的不断提高，我国的轨道交通行业取得了快速的发展。据国家统计局2016 年的最新数据统计[1]，截止 2015 年末，全国铁路营业里程和高速铁路里程分别达到 12.1万公里和 1.9 万公里，同比分别增长了 80.6%和 20.6%。铁路客运量和货运量分别达到 253.5 亿人次和 335.8 亿吨。而且高铁项目不断出口到国外，与世界发达国家日本、德国、法国等直接竞争而不落下风，成为中国的一张名片。同时我国的城市轨道交通业（包括地铁、磁悬浮、轻轨等）也迎来了黄金期[2]，从 2005-2014 年的 10 年间，中国内地拥有城市轨道交通的城市从 8座发展为 22 座，运营线路数由 17 条增长为 83 条。2014 年，列车保有量达到了 17300 辆，其中新增运营列车数就有 2934 辆。面对如此高的轨道交通里程数以及运行速度，用于承载列车的钢轨材料就需要不断的优化，尤其是钢轨材料的耐磨性以及钢轨轮廓形状的保持性。钢轨截面均有其标准廓形，如图 1.1，列车车轮与钢轨之间的摩擦和挤压会使钢轨表面发生塑性变形，当达到钢轨材料的极限值后，其表面就会产生波磨、裂纹、肥边甚至剥落等危害，如图 1.2[3-6]。这些缺陷将增加运行噪声和轮轨震动，加剧恶化轮轨关系，增加养护维修费用，并且危及行车安全。
提高舒适度，降低维护保养成本。有研究表明，通过这使用寿命可以提高 5~8 年。轨打磨的重要部件，钢轨打磨的原理是利用液压调节装置连接砂保证钢轨表面的缺陷能够被去除，就需要有足够的切削深度，因。钢轨打磨对砂轮的要求非常高，要求砂轮的耐候性好、抗冲击磨砂轮以树脂砂轮为主，磨料为刚玉，树脂一般采用酚醛树脂，会对其进行改性，提高树脂的硬度。树脂砂轮制备时将酚醛树脂，在加热过程中固化形成交联结构将各种磨料及填料结合在一起[如下的问题：力不够，工作负荷大时，磨粒没有充分利用就脱落，加工效率低性能差，砂轮表面出现严重裂纹；时火花大，粉尘多，污染环境；地带，树脂冷凝厚覆在钢轨表面，从而会导致钢轨断电。要研制出一种新型的钢轨打磨砂轮，来解决现有树脂砂轮存在的的高效和耐用。
本文编号：2940913
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢轨的标准廓形
1.1 选题背景随着中国经济水平的不断提高，我国的轨道交通行业取得了快速的发展。据国家统计局2016 年的最新数据统计[1]，截止 2015 年末，全国铁路营业里程和高速铁路里程分别达到 12.1万公里和 1.9 万公里，同比分别增长了 80.6%和 20.6%。铁路客运量和货运量分别达到 253.5 亿人次和 335.8 亿吨。而且高铁项目不断出口到国外，与世界发达国家日本、德国、法国等直接竞争而不落下风，成为中国的一张名片。同时我国的城市轨道交通业（包括地铁、磁悬浮、轻轨等）也迎来了黄金期[2]，从 2005-2014 年的 10 年间，中国内地拥有城市轨道交通的城市从 8座发展为 22 座，运营线路数由 17 条增长为 83 条。2014 年，列车保有量达到了 17300 辆，其中新增运营列车数就有 2934 辆。面对如此高的轨道交通里程数以及运行速度，用于承载列车的钢轨材料就需要不断的优化，尤其是钢轨材料的耐磨性以及钢轨轮廓形状的保持性。钢轨截面均有其标准廓形，如图 1.1，列车车轮与钢轨之间的摩擦和挤压会使钢轨表面发生塑性变形，当达到钢轨材料的极限值后，其表面就会产生波磨、裂纹、肥边甚至剥落等危害，如图 1.2[3-6]。这些缺陷将增加运行噪声和轮轨震动，加剧恶化轮轨关系，增加养护维修费用，并且危及行车安全。
提高舒适度，降低维护保养成本。有研究表明，通过这使用寿命可以提高 5~8 年。轨打磨的重要部件，钢轨打磨的原理是利用液压调节装置连接砂保证钢轨表面的缺陷能够被去除，就需要有足够的切削深度，因。钢轨打磨对砂轮的要求非常高，要求砂轮的耐候性好、抗冲击磨砂轮以树脂砂轮为主，磨料为刚玉，树脂一般采用酚醛树脂，会对其进行改性，提高树脂的硬度。树脂砂轮制备时将酚醛树脂，在加热过程中固化形成交联结构将各种磨料及填料结合在一起[如下的问题：力不够，工作负荷大时，磨粒没有充分利用就脱落，加工效率低性能差，砂轮表面出现严重裂纹；时火花大，粉尘多，污染环境；地带，树脂冷凝厚覆在钢轨表面，从而会导致钢轨断电。要研制出一种新型的钢轨打磨砂轮，来解决现有树脂砂轮存在的的高效和耐用。
本文编号：2940913
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