面向绿色高效磨削的振荡热管砂轮磨削温度与强化传热分析

摘要：

高温合金由于其导热性差、比强度高,在磨削过程中弧区易产生并积聚大量磨削热,导致磨削烧伤.传统的冷却液浇注技术乃至高压水射流冷却技术都难以确保其磨削过程的冷却效果.基于绿色制造和清洁生产的发展理念,提出了一种振荡热管砂轮,其核心思想是借助振荡热管内部工质的相变及循环运动,及时、高效、稳定地疏导磨削弧区的热量,实现高温合金的干磨削.针对高温合金绿色加工的传热需求,设计并制作了振荡热管砂轮,开展了振荡热管砂轮的传热仿真分析和干磨削高温合金试验研究.研究结果表明,相比于传统砂轮,振荡热管砂轮的传热能力提高了 88.4％～96.6％,可将58％～79％的磨削热通过砂轮及时疏导出去,从而将磨削温度降低了约40％,并始终控制在600℃以内.正是由于其高效的热疏导能力,振荡热管砂轮的磨削效率相比于传统砂轮提高了约2.4倍.振荡热管砂轮通过改变弧区热分配机制,有效控制了磨削烧伤,实现了高温合金的绿色高效磨削加工.

关键词：磨削温度、强化传热、高温合金、振荡热管砂轮、绿色磨削

所属期刊栏目：58

分类号：TG580(金属切削加工及机床)

资助基金：中国博士后科学基金;国家自然科学基金;南京航空航天大学大型仪器设备共享基金资助项目

在线出版日期：2022-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：105-120