[实用新型]一种新型钢轨打磨专用钎焊CBN磨料插片复合砂轮

说明书

本实用新型公开了一种新型钢轨打磨专用钎焊CBN磨料插片复合砂轮，属于钢铁磨削领域，用于钢轨、钢管、钢锭磨削等；该方法制作步骤主要分为：1)依据所制磨轮尺寸设计制作钎焊CBN焊片；2)将相应数量焊片置入磨轮树脂混合料模具中；3)按树脂磨轮制作工艺进行后续磨轮制造；本实用新型的复合砂轮结合单层钎焊CBN工具对磨料的高把持力、高出露度、高锋利性和树脂磨轮原有的一定韧性，实现了单层钎焊CBN磨料的多层复合磨削，弥补了单层钎焊CBN工具工作层寿命短的缺点；同时，带有CBN磨料钎焊片的加入，提高了原树脂砂轮的整体强度，提升了砂轮的磨削效率，改善了打磨表面质量，延长了砂轮的磨削寿命，降低了打磨时的环境污染。

技术领域

本实用新型属于钢铁磨削领域，具体是指一种新型钢轨打磨专用钎焊CBN磨料插片复合砂轮。

背景技术

随着我国铁路运营里程的逐年增长，使用打磨车进行修复性打磨成为钢轨维护及延长其使用寿命的主要方式。我国现有各型打磨车所用的钢轨打磨砂轮为以14-20号刚玉作磨料的树脂砂轮。树脂砂轮本身具有一定的韧性，能缓和打磨时对钢轨的冲击性损伤。但树脂砂轮因树脂性能等因素，打磨过程中对环境有一定的污染，又因树脂砂轮本身传热较慢，工作时，打磨面产生的热量不易快速散发，容易在磨削面发生烧伤现象。此外，随着打磨作业的不断增加，为降低机车工人的劳动强度，对砂轮本身的使用寿命有了更高的需求。

立方氮化硼(CBN)是人类合成的硬度仅次于金刚石而远远高于普通刚玉与碳化硅等磨料的超硬材料。相较于刚玉等普通磨料，CBN更加锋利，拥有更高的切削能力。CBN可以承受1250-1350摄氏度的高温，比金刚石的耐热性还要高，其化学惰性强，不易和铁族元素产生化学反应，适合对钢材等金属的磨削加工。CBN热导率可达刚玉砂轮的几十倍到百倍，因而能将磨削热迅速导出，减少加工变形。

现有CBN砂轮可分为电镀CBN砂轮、烧结CBN砂轮、树脂CBN砂轮和陶瓷结合剂CBN砂轮四类。电镀CBN砂轮只有一层镀层，并且相对于钎焊CBN工具，其对磨粒的把持力偏低，寿命较差。烧结CBN砂轮硬度大、密度高，成本高，主要用于超硬材料的高精度加工。树脂CBN砂轮，生产升本低，但对CBN磨料的把持力很低，消耗较大。陶瓷结合剂CBN砂轮磨削力较强，高速加工中也不易烧伤，但砂轮本身脆性太大，适合超高速精加工，不适合如钢轨打磨这种高冲击性、大磨削量的打磨工况。当下还未有使用CBN作磨料的钢轨打磨砂轮进行实际使用。

钎焊技术，可将立方氮化硼牢固把持在基体上。单层钎焊CBN工具对磨粒拥有极高的把持力，磨粒出露度大，锋利度高，切削、磨削效率高；相较于同类电镀磨料工具，更具有遥遥领先的寿命优势。因其高出韧度只在单层磨料钎焊工具中有极优良表现，如何将其应用于多层复合磨削成为一大难点。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的问题，本实用新型公开了一种新型钢轨打磨专用钎焊CBN磨料插片复合砂轮，通过该方法制备的砂轮利用单层钎焊CBN的高出刃度、高把持力，配合树脂砂轮的韧性及多层复合的特点，提高现有钢轨打磨砂轮的磨削性能，提高磨削表面质量，降低磨削烧伤和打磨污染，增加原树脂砂轮的寿命，并实现产业化生产。

本实用新型是这样实现的：

一种新型钢轨打磨专用钎焊CBN磨料插片复合砂轮，其特征在于，所述的复合砂轮包括磨轮基体、磨轮基体上端的磨轮树脂混合料；所述的磨轮树脂混合料的整个上端为磨轮打磨工作端面；以磨轮内外圆的中间位置为基准，在磨轮树脂混合料中插入CBN焊片，CBN焊片的长边为a，宽边为b；所述的CBN焊片按照长边a竖放，宽边b与磨轮打磨工作端面平行的方式插入，其中长边a与磨轮打磨工作端面垂直或成小于90°大于30°的倾斜角；CBN焊片宽边b与其线段中点与磨轮圆心的连线所成锐角r值范围为大于0°小于75°，在同一个磨轮中，统一沿顺时针或逆时针的同方向摆放。

进一步，所述的CBN焊片的基体为不锈钢焊片基体；所述的焊片基体厚度为0.15mm～0.5mm；所述的基体的长度a为20mm～85mm，宽度b为10mm～45mm。