答辩博士：肖皓中
指导教师：肖 冰 教授
论文题目：基于钢轨打磨的新型复合砂轮基础研究
答辩委员会：
主席：储成林 教授 东南大学
委员：马少杰 教授 南京理工大学
卢文壮 教授 南京航空航天大学
孙玉利 教授 南京航空航天大学
田宗军 教授 南京航空航天大学
秘书：邱明波 副教授 南京航空航天大学
时间：2019年12月14日9:00
地点：南航明故宫校区4号楼4308室
学位论文简介：
铁路运输体量庞大，钢轨长期受轮轨之间高负荷作用力，易产生损伤和病害，危及行车安全，消除钢轨病害最经济有效的方法是利用砂轮对钢轨表面进行科学打磨。目前我国钢轨打磨砂轮的应用存在两大问题：一是砂轮钝化速度快，磨削温度高，磨后钢轨表面易出现烧伤发蓝；二是国产砂轮耐磨度差，使用寿命短。围绕这两大问题，本文提出将钎焊超硬磨料技术与传统树脂固结磨料技术相结合，通过引入超硬磨料和钎焊工艺提高砂轮的耐磨度和锋利度，开发出高性能新型复合砂轮。
论文主要完成的工作及取得的成果如下：
（1）提出了新型复合砂轮概念，设计了以树脂锆刚玉层为基体，镶嵌钎焊超硬磨料插片/节块的复合砂轮新结构，开发出系列钢轨打磨新型复合砂轮。
（2）开展了Ni-Cr复合钎料制备钎焊金刚石节块新工艺研究，提出了冷压成型—真空钎焊制备金刚石节块的方法，对复合钎料钎焊金刚石机理以及金刚石节块的力学性能进行测试与分析。
（3）开展了Cu-Sn-Ti复合钎料制备钎焊CBN节块新工艺研究，提出冷压成型—真空钎焊制备CBN节块的方法，对复合钎料钎焊CBN的钎焊机理机理以及CBN节块的力学性能进行测试与分析。
（4）研制了一套钢轨打磨模拟试验平台，分别在钢轨打磨试验平台和铁路现场进行新型复合砂轮的打磨性能试验研究，与进口树脂锆刚玉砂轮进行磨削性能对比试验。结果表明，新型复合砂轮打磨钢轨磨削温度和钢轨表面粗糙度低于进口树脂砂轮，钢轨表面无烧伤发蓝点，打磨寿命提高达30%。
主要创新点如下：
（1）提出钎焊超硬磨料—树脂结合剂锆刚玉磨料复合砂轮新概念，将传统树脂固结磨料工艺与新型钎焊超硬磨料工艺相结合。
（2）提出了多层钎焊金刚石—树脂结合剂锆刚玉复合砂轮的结构设计，丰富了钎焊超硬磨料工具在钢轨打磨领域上的应用。
（3）采用复合钎料制备超硬磨料磨削节块，对钎焊结合界面微观结构和新生化合物的形貌、物相等特征进行理论分析研究，实现了利用复合钎料牢固钎焊金刚石与CBN磨料的新工艺。
（4）开展新型复合砂轮磨削钢轨的试验研究，搭建模拟钢轨打磨试验平台，与进口砂轮进行磨削性能对比研究，结果表明相比于进口砂轮，新型复合砂轮打磨寿命长，磨削热低，磨后钢轨表面粗糙度低。
