答辩博士：吴恒恒
指导老师：肖 冰教授/博导
论文题目：基于钎焊金刚石插片复合砂轮打磨钢轨的基础研究
答辩委员会：
主席：储成林 教授/博导 东南大学
委员：马少杰 教授/博导 南京理工大学
卢文壮 教授/博导 南京航空航天大学
田宗军 教授/博导 南京航空航天大学
孙玉利 教授/博导 南京航空航天大学
秘书：邱明波 副教授/硕导 南京航空航天大学
答辩时间：2020年3月14日 9：00
答辩地点：远程视频答辩（腾讯会议）
学位论文简介：
为提升国内钢轨打磨砂轮的性能，本文结合钎焊超硬磨料技术，提出制作钎焊金刚石磨料插片并将其嵌入到原树脂锆刚玉砂轮中，研发出新型复合砂轮。通过对钎焊金刚石插片复合砂轮的不断改进完善，成功研制出综合性能超越进口砂轮的新型复合砂轮，极大提升了国产钢轨打磨砂轮的品质。本文对制备的钎焊金刚石插片磨削钢材特性、复合砂轮回转强度、磨削温度场、实际磨削钢轨性能等进行了系统性研究。
论文的主要研究工作包括：
1、提出、设计制作了适用于钢轨打磨复合砂轮的钎焊金刚石插片并研究其磨损特征。基于现有钢轨打磨砂轮的规格，推导了不同磨削需求下单个复合砂轮所需钎焊插片数量的计算公式。
2、设计制作了含钎焊插片的钢轨打磨复合砂轮，研究了钎焊片放置角度同砂轮回转特性的关系。
3、基于ANSYS有限元仿真，对不同参数下复合砂轮回转性能进行研究与试验验证。
4、对复合砂轮磨削温度场进行有限元分析与试验验证；进行了复合砂轮实际打磨钢轨时的温度场研究分析。
5、推导了考虑磨削深度时复合砂轮打磨钢轨时的磨粒磨削轨迹公式；将金刚石和刚玉磨料分别简化成八面体和菱形十面体，推导了复合砂轮单位磨削力公式。
6、开展了钎焊插片复合砂轮进行实际铁路钢轨打磨作业试验研究，不断对复合砂轮进行改进。进行复合砂轮同进口砂轮的半车磨削对比试验，验证了所研制的复合砂轮的优越性。
主要创新点：
1、首次提出并设计制作了适用于钢轨打磨复合砂轮的钎焊金刚石插片并对其磨削钢轨材料时的磨损特征进行了规律性研究。验证了所设计制作的钎焊片可用于钢轨磨削。对钎焊片形貌进行了改进用以提高钎焊片在砂轮中的结合性能。
2、设计制作了含钎焊插片的钢轨打磨复合砂轮。推导出了砂轮回转时钎焊片和砂轮整体的受力公式。对钎焊片在砂轮中的摆放角度、使用数量、钎焊片宽度以及在砂轮中位置等因素对复合砂轮回转性能的影响进行了规律性研究，并应用于复合砂轮的改进中。
3、对复合砂轮磨削钢轨的温度场进行研究，结果表明所设计制作的复合砂轮磨削面温升降低9.7%以上。推导了复合砂轮打磨时的磨粒磨削轨迹公式和砂轮的单位磨削力公式。建立了复合砂轮磨削时的磨削温度和磨削力基础理论。
4、结合多次复合砂轮实际铁路打磨试验与研究成果，不断对复合砂轮进行改进，降低生产成本同时大大提高了复合砂轮性能，实现了对进口砂轮的全面超越。
