[发明专利]磨轮、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及磨轮、制备方法及其应用，属于磨料磨具制造的技术领域。本发明的制备方法，包括配料、布料、钎焊烧结、铰孔、喷漆和开刃等步骤；采用的合金粉末钎料的组成为31～35wt％的Ni、23～25wt％的Mn、1.25～2.5wt％的Si、0.30～1.0wt％的B、1.0～1.5wt％的Fe、1.0～5.0wt％的Cr，余量为Cu。本发明还涉及由上述制备方法得到的磨轮以及磨轮的制备方法。本发明的磨轮采用的合金粉末钎料不含有稀缺金属W、Co以及贵重金属成分，成本较低，而且钎焊烧结温度较低对金刚石颗粒的热损伤小，且浸润性好、能够对磨料形成良好的把持力，有利于充分发挥磨料的磨削作用，显著提高了使用寿命。

技术领域

本发明涉及磨料磨具制造的技术领域，更具体地说，本发明涉及磨轮、制备方法及其应用。

背景技术

传统的普速和快速铁路轨道由两条平行的钢轨组成，钢轨固定放在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟，称之为有砟轨道系统。在有砟轨道系统中，路砟和枕木可以起加大受力面、分散火车压力、帮助钢轨承重的作用，防止铁轨因压强太大而下陷到泥土里。无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，钢轨、轨枕直接铺在混凝土路上。无砟轨道系统相对于有砟轨道系统，可以减少维护、降低粉尘、美化环境，比较舒适。高速铁路(简称高铁)的轨道系统通常为无砟轨道系统。我国自2008年8月1日，开通运营了时速高达350公里的京津城际高速铁路，为了保证高铁轨道线路的平顺性、稳定性和安全性，其中采用了德国联邦铁路公司开发的无砟轨道系统。截至2017年末，中国投入运营的高速铁路已达2.52万公里，占世界高速铁路总里程的60％以上，成为世界上唯一的高铁成网运行的国家。中国已成为世界上高速铁路系统技术最全、运营里程最长、运行速度最高的国家。

目前，我国的高铁轨道系统采用的无砟轨道主要有长枕埋入式无砟轨道、板式无砟轨道、弹性支承块式等形式。具体来说，包括CRTS I型板式无砟轨道、CRTS II型板式无砟轨道(即博格板)、CRTS I型双块式无砟轨道、CRTS II型双块式无砟轨道以及CRTS III型板式无砟轨道等五种类型。在无砟轨道系统中钢轨均是铺设在经过机床(大型角磨机)精确打磨的板式或块式混凝土基台上。在施工中，需要使用数控磨床对混凝土基台进行机械加工，以达到规定的精度，以应用最广的在博格板为例，磨削加工的面包括两个倾斜的侧面、两侧面之间的底面，以及底面与两侧面结合处的两个沟槽，磨削精度要求达到0.1mm。加工博格板的数控磨床最初采用的是电镀磨轮，但电镀磨轮的使用寿命、加工效率和成品率均较差。为了提高磨轮效率、使用寿命以及加工精度，丹阳华昌工具有限公司开发了钎焊金刚石磨轮，通过在磨轮钢基体表面上涂覆金刚石磨料，然后采用真空钎焊或真空钎焊工艺加工而成，该工艺具有结合强度高、磨料合理出露、耐磨性好等的特点，获得了市场的广泛好评，而且基于该技术的发明专利申请CN201010256554.X于2012年5月30日获得授权。

目前我国也是高铁在建里程最多的，为了降低成本，对加工用的钎焊金刚石磨轮的性能也提出了更高的要求，在保证磨削精度、使用效率的前提下需要进一步提高磨轮的使用寿命。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供轨道磨轮、制备方法及其应用。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种磨轮的制备方法。

本发明的磨轮的制备方法，包括以下步骤：

1)配料：将磨料和合金粉末钎料采用三维混料机混合均匀预混制成成型料，所述磨料由金刚石颗粒，或者由金刚石颗粒与辅助磨粒组成；

2)布料：调整好工装模具，首先放置好钢基体，然后投放成型料，组装到成型夹具中得到磨轮毛坯；

3)钎焊烧结：将磨轮毛坯组装在模框中，在抽真空气氛中进行钎焊烧结，钎焊温度为1000～1090℃；

4)铰孔：将钎焊后的磨轮固定在夹具上，以中心孔定对孔径进行矫正；