[发明专利]一种大规格高速树脂重负荷磨钢坯砂轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种大规格高速树脂重负荷磨钢坯砂轮及其制备方法。

背景技术

钢材特备是特种钢材制造，是国民经济战略性基础产业，为适应高端机械设备，航空航天，汽车，发动机，造船工业的持续转型升级，提高钢铁工业制造水平，钢坯修磨为钢铁工业特别是特钢生产的关键工序，通过修磨，鉴别钢材钢板质量，加工到规定的使用规格，为解决钢坯修磨的机械化问题、磨削效率问题，采用高速重负荷磨削工艺，使用大马力的修磨机，磨削负荷大，便于实现机械化和自动化，因而磨削效率大大提高，每小时磨除金属量可高达500～800Kg。这种工艺是国际最先进的磨削工艺，对砂轮提出了更高的要求选用重负荷砂轮，它主要用于钢铁工业中对钢锭、钢坯、钢板的修磨以及各种铸件的表面清理等。故又把这种砂轮称之为荒磨砂轮或磨钢坯砂轮，砂轮用磨料要采用特殊磨料(粗粒度)，要能够承受高的磨削压力，砂轮使用速度要达到80米/秒以上，硬度要达到超硬级，才能满足重负荷磨削工艺的苛刻要求。

国内现有钢坯修磨作业使用的现有普通砂轮，工人的劳动强度大，操作环境条件恶劣，影响工人的人身健康等，砂轮硬度均匀性、几何尺寸、精度差，不能适应自动化磨削和定时定量磨削，砂轮修整次数多，工序复杂，消耗大，从而影响磨削效果和效率。由于砂轮磨削时受到较大的冲击力，并需要高速旋转，强度是保障安全和有效使用的前提，经常出现砂轮爆片、掉边、开裂等现象，无法保障安全生产，由于制造技术难度，大型特钢企业磨削大规格钢板、钢坯使用的最大规格要求外径925mm，厚度≥125mm，实现使用线速度≥90-120m/s，磨削压力达到1000-1500Kg的大规格高速重负荷磨削砂轮更是难以实现，不能适应我国钢铁工业的现代化生产钢坯、钢材的磨削，不能满足我国钢铁工业日益发展的需要。国内部分厂家也做了一些改进，但效果不明显。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，为了开发大规格高速树脂重负荷磨钢坯砂轮，提出一种高速树脂重负荷磨钢坯砂轮及其制备方法，制备改性高聚合物基酚醛树脂砂轮专用的结合剂、高性能磨料、湿润剂、增强材料，外层磨削层、芯部料二部分结构组成低成本高性能聚合物基复合材料复合与成型加工技术复合创新，生产新一代的大规格高速树脂重负荷磨钢坯砂轮。

本发明的技术方案为：一种大规格高速树脂重负荷磨钢坯砂轮，砂轮与磨床或砂轮机固定的芯部区，砂轮实现磨削功能的区域，由各自不同的磨削材料和结合剂、湿润剂、增强材料组成，芯部区由不同于磨削区的细粒度磨削材料和结合剂、湿润剂、增强材料组成，是砂轮实现固定到机床上的区域，芯部要求比磨削区有较强的抗拉抗折强度，有较高的结合度，内孔保持较高的精度。通过改变砂轮的组织结构调整砂轮的抗拉抗折强度，通过磨削区核心部料的不同设计实现砂轮的设计要求并具备优越的性价比。

以高端专用磨削材料(锆刚玉、氧化铝烧结刚玉、碳化硅)和酚醛树脂、新酚树脂、缩丁醛树脂、硫铁矿、冰晶石、重晶石、400#黑碳化硅、碳酸钙(石灰)，基础结合剂，与糠醛、二丁酯、纤维、钢环(局部补强材料)，按外层磨削层、芯部料二部分系统分别设计的专用配方和复合技术的结构设计，创新发明的高强度双相增强复合材料复合技术，分次投料一次冷热压成型，砂轮坯体二种结构800吨成型机组冷压一次成型，3000吨大吨位成型机组上高压低温热固，保证砂轮具有较高的组织密度和均匀性，低温固化制备方法制备成的一种大规格高强度高效高速树脂重负荷磨钢坯砂轮，较好的解决了大规格高速高效重负荷磨削的行业技术难题，满足了国内钢铁工业对此类砂轮的需求。

1，组成砂轮外层磨削层、芯部料的不同功能结构，具备优越抗拉抗折强度，高结合度高性能高聚合物基改性酚醛树脂专用结合剂和成型料配方：

1)，边际料结合剂配方：

2)，芯部料结合剂配方：

3)边际成型料配方：

材料W％重量百分比

磨料72

粒度组成：6#50％、8#25％、10#25％

结合剂28

合计(干料)100

外加湿润剂及补强材料：

糠醛2.6ml/kg干料

二丁酯3.6ml/kg干料

纤维1％干料

注：1，上述配方中干料为磨料+结合剂

2，磨料为：锆刚玉、烧结刚玉。

4)，芯部成型料配方：

材料W％重量百分比

黑碳化硅69.3

粒度组成：30#25％、36#25％、46#25％、60#25％