金剛石磨粒切削鋼混材料的溫度仿真分析與磨損實驗

（1.中國海洋大學海洋地球科學學院，山東青島266100）（2.中國石化勝利油田分公司海洋采油廠，山東東營257237）（3.中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院，山東東營257237）（4.哈爾濱工程大學機電工程學院，哈爾濱150001）

關鍵詞金剛石串珠繩；磨粒；冷卻方式；切削溫度；磨粒失效中圖分類號 TE952;TG58;TG74 文獻標志碼A文章編號 1006-852X(2025)03-0342-10DOI碼 10.13394/j.cnki.jgszz.2024.0128收稿日期 2024-08-20 修回日期2024-09-14

海洋油氣平臺的設計使用壽命一般為 30～40 年[1-2]根據國際相關法律法規，油氣田停產后，除通過延壽改造繼續服役的平臺外，必須對導管架平臺進行退役拆除[3]。預計到2040年，全球將有約2000座海上平臺計劃退役[4]。隨著我國海上油田開發進程的推進，大量海洋油氣平臺接近或已達到設計的服役期限，海洋平臺的退役拆除將成為今后海上油氣開發的一項重要工作和新的經濟增長點。

目前常用的海洋平臺樁基切割技術包括磨料水射流切割、鉆石線（金剛石繩鋸）切割、靜力切割、水下電氧切割和聚能爆破切割等[5]，其中金剛石繩鋸切割技術不受水深、結構物材料、形狀、尺寸等限制，并且切割質量和相對效率較高，不污染環境，已經成為水下大型結構物拆解的首選切割工藝[67]。

金剛石繩鋸的切削本質屬于磨削，切削區溫度是影響其切削性能的重要因素。如圖1所示，使用金剛石繩鋸在水面以上對導管架進行切割時，切削區高溫會導致金剛石串珠失效速度加快，對串珠繩的切削效率和使用壽命帶來很大影響[8，甚至導致切割任務失敗。因此，針對這種切削工況，在切削過程中采用合理的冷卻措施十分必要。

金剛石繩鋸在陸地切割作業中，最早是使用有一定壓力的冷卻水進行冷卻，通過調節冷卻水的壓力和流量達到控制冷卻效果的目的[10-11]。然而，水冷卻在切割中的潤滑作用有限，并且導熱能力相對不足。20世紀60年代，我國逐步開展新型冷卻方式的研究，其中準干式切削結合了干式切削和濕式切削的優點[2，既能滿足冷卻液的技術要求，又可以降低切割裝備在冷卻方面的投人，因而應用范圍較廣。隨著科技的飛速發展，當今的冷卻方法更加先進和多樣化，其中低溫冷風冷卻、液氮冷卻、低溫噴霧冷卻、微量潤滑（minimalquantitylubrication，MQL）等都是比較有代表性的準干式切削冷卻或潤滑方式[13-15]

國內外學者對上述4種準干式切削冷卻技術進行了相關研究。AN等[研究了低溫噴霧冷卻技術在鈦合金加工方面的應用，提出了一種利用低溫噴霧射流提升換熱效率的方法，并通過相關實驗驗證了該冷卻技術在磨削加工中優異的冷卻效果。GUNAY等對比分析了干式、空冷式和噴油式冷卻條件下車削Ni-monic80A高溫合金時的刀具壽命、磨損特性和加工表面質量，發現噴油式方法可顯著延長刀具壽命。LV等[18]研究了氣動噴霧沖擊冷卻下 Ti(C，N)?Al₂O₃ 涂層硬質合金銑削Ti40合金時的刀具磨損情況，發現該冷卻方法有效降低了切削溫度和刀具磨損率。LIU等[1以新型鈦合金Ti-5553為研究對象，進行了液氮低溫冷卻下的切削刀具磨損試驗，并分析了切削參數對刀具磨損模式的影響，明確了刀具磨損機理。PUSAVEC等[14]分別進行了液氮和液態二氧化碳冷卻下的Ti-6A1-4V(β)鈦合金銑削實驗，結果顯示，溫度過低會導致刀具的壽命降低。PEI等[2]通過仿真與實驗證明了低溫氣體射流冷卻可顯著提高GH4169合金增材制造-零件銑削的刀具壽命和加工表面質量，使連續切削時間達 50min. 0

根據以上分析，針對金剛石繩鋸切削鋼混材料進行深入研究，建立金剛石磨粒切削溫度場數值模型，通過仿真分析干切削及不同冷卻條件下磨粒表面和工件切削區溫升的變化情況，并結合仿真結果和實際工況進行串珠繩干切削和濕切削實驗，對比分析不同冷卻方式的降溫和潤滑效果，合理確定金剛石繩鋸在陸上或海上拆解導管架樁基時的冷卻方式。

1切削溫度場模型的建立

金剛石磨粒是金剛石串珠繩切削的最小單元，通過研究不同冷卻條件下金剛石磨粒的切削溫度場，可獲得串珠繩溫度的變化規律，進而指導工程實際中冷卻方式的合理選擇。根據熱力學的導熱定律[21]:

式中： 為給定截面瞬時導熱量，J；為導熱系數，W/(m?K);A 為傳熱面積， m² T 為溫度， K;n 為導熱面上的坐標， m 。

三維導熱微分圖如圖2所示，三維導熱定律中的溫度梯度可以表示為：

式中： α 為曲面 s 法線與 x 軸的夾角， (?^°)_;β 為曲面 s 法線與 y 軸的夾角， Φ(o);γ 為曲面 s 法線與 z 軸的夾角，（°）。

則單位時間內傳遞到曲面 s 上的熱量為：

由于體積 V 是工件內任意選取的體積單元，被積分時數值恒為零，可得到三維導熱微分方程為[18]：

式中： τ 為導熱時間， s

設瞬間發熱量為 Q₀ ，則工件任一點對應導熱微分方程為：

式中： a 為介質的導熱系數。

假設熱源處原點坐標為 ( 0，0，0) ，對應溫度場為：

式中： c 為介質的比熱容， J/(kg?^°C);ρ 為介質密度， kg/m³ □

通過疊加原理，將多個點熱源組成線熱源，從而表征磨粒切削刃的溫度分布，再利用積分運算得到磨粒表面溫度場模型：

式中： Q_max 為點熱源的熱量，由材料的物理性質和切削參數決定，J；erf 是誤差函數，為常數; u_f 為熱源運動的速度，等于進給速度和切削速度的向量和， m/s 。

由式（7）可得：切削區域溫度場的溫升與切削工藝參數和冷卻液介質參數均相關。從工藝參數角度看，進給速度、切削速度和切削時間的增大，均會導致刀具與工件間的摩擦加劇，根據能量守恒定律，將會有更多的機械能轉化為熱能，使得切削區域溫度升高。從介質參數角度看，隨著比熱容和導熱系數的增大，單位質量冷卻介質吸收切削區域熱能的能力增強，使得切削區域溫度降低。因此，切削區域溫度場的表面溫度將會隨著切削工藝參數的增大而升高，隨著介質參數的增大而降低。將溫度場模型簡化為：

式中： D 表示誤差函數， B 表示介質參數， C(t) 表示速度參數。

2切削溫度的仿真研究

2.1 切削模型建立

海上油氣平臺導管架多采用鋼管內灌漿的鋼混結構，在增加剛度的同時減小了海浪、潮汐等對導管架空心鋼管的振動噪聲影響[22]。通過AdvantEdge的3D有限元仿真技術建立單磨粒切削鋼混材料模型的，為使仿真刀具更接近金剛石磨粒的實際形態，減少刀具形狀對切削區溫升和散熱的影響，對串珠表面金剛石磨粒的尺寸和形貌進行了檢測與分析。金剛石磨粒形狀近似為邊長 0.2mm 的正二十面體，單磨粒的出刃高度為 80～100μm 。為降低邊界效應的影響，建立磨粒三維切削模型時，使工件高度超過進給量的5倍，長度與高度的比值 >3 ，寬度值則可以依據刀具尺寸設定。本文設定工件尺寸為 2.5mm×1.0mm×0.7mm ，三維切削仿真建模如圖3所示，刀具（磨粒）與C40鋼筋混凝土主要參數見表1。

2.2本構模型選取與網格劃分

當金剛石串珠繩在水面以上切割導管架樁基時，

其切口處會出現彈塑性變形，切削區溫度顯著升高；高溫導致材料軟化，甚至引發部分材料脆性斷裂。因此，可用Johnson-Cook模型[23]進行切削仿真：

式中： 為等效應力， MPa 、ε為等效應變和應變率； ，T_room，T_mch 為變形溫度、室溫 20% 和材料熔點；A₁，B₁，n 為初始屈服應力、應變硬化模量和硬化指數；C₁ 為材料應變率強化參數； m 為熱軟化指數。

C40鋼筋混凝土的本構模型參數如表2所示。

為提高仿真精度并減少計算時間，本文采用局部劃分網格方法，在刀具-工件接觸區及鄰近區域采用細密網格[22]。其中，工件設置最小有限元網格尺寸為0.05mm ，最大為 1mm ；磨粒最小網格尺寸為 0.02mm 最大為 0.3mm 。

根據切削實驗的切削參數，在切削溫度仿真研究中，分別設置進給速度為 10mm/min ，切削速度為 25m/s 切削長度為 2.5mm ，材料的摩擦系數為0.4。

2.3冷卻參數設定

在AdvantEdge切削仿真過程中，通過設置冷卻液參數和冷源位置構建仿真方案。基于對4種冷卻方式的分析，在前處理模塊中寫入對應仿真組的參數和冷源位置，為切削溫度仿真研究奠定基礎。

（1）低溫風冷卻介質溫度一般保持在 -20^°C 以下，無污染；高壓水冷卻介質溫度通常為 0% 左右，可以依靠水流實時帶走切屑，但水在蒸發帶走熱量的同時也會形成一層蒸汽膜覆蓋在切削區表面，從而阻礙新水流進入，導致冷卻效率降低；液氮冷卻介質溫度[23]為 -150‰ 以下，可提高磨粒的切削性能、保證切削效率的同時延長磨粒的切削壽命，但液氮的使用成本較高，并且需要成本較高的技術和設備支持。不同介質的參數表如表3所示。

（2）低溫噴霧冷卻是指將微量冷卻液與壓縮氣流混合，通過噴霧噴射到切削區域內，實現對刀具、工件及切屑的冷卻。本研究中采用的是水基噴霧冷卻，當水氣混合物到達切削區時，噴霧會帶走切削產生的熱量，同時迅速揮發。由于噴霧中的水滴迅速蒸發，不會在切削區表面形成蒸汽膜，因此冷卻介質可以持續作用于切削區附近。在低溫噴霧冷卻仿真過程中，需要在磨粒的刀尖和前刀面添加局部冷源，從而模擬低溫噴霧的實際效果，如圖4所示。

A 熱通量q R 熱通量q 具 刀具 MMM S R 4 (0.0）工件 / 1(0.0) 工件 (a)磨粒刀尖區域冷卻界面 (b)磨粒前刀面區域冷卻界面 Cooling interface inabrasive Cooling interface in front face grain tip region area of abrasive grain

2.4切削仿真結果分析

在切割鋼混材料的仿真過程中，設置切削長度為2.5mm ，金剛石磨粒的切削速度為 25m/s ，因此仿真時間為 0.000ls 。磨粒切削仿真的溫度場分布云圖如圖5所示，磨粒與工件相互作用產生的熱量傳遞至鋼混工件、金剛石磨粒及切屑。由圖5可知，切削中產生的熱量大部分傳遞至切屑，并使其溫度升高。

2.4.1 磨粒切削溫度仿真

圖6所示為金剛石磨粒在干切削和濕切削條件下的溫度仿真云圖，可以看出金剛石磨粒表面溫升最大的區域是其切削刃和前刀面。其原因是切削過程中，切削刃和前刀面與工件、切屑持續接觸摩擦，從而產生更多熱量。在干切削仿真中，前刀面局部溫度達到了 965⁹⁶⁵‰ ，如圖6a所示。出現這種現象的原因是干切削過程中沒有冷卻液的沖洗，切屑無法及時脫離工件，并與前刀面粘連。而添加冷卻劑后（圖6b），磨粒表面沒有出現局部碎屑粘連導致的高溫現象，且整體溫度明顯降低。

溫度T/℃ 965.1450 905.9620 易碳化區 846.7790 787.5960 728.4130 669.2310 610.0480 550.8650 491.6820 432.4990 373.3160 314.1330 254.9500 195.767 0 136.5840 77.4016 (a)干切削 Drycuting 溫度T/℃ 646.3350 切削刃 61.4970 519.0200 476.5820 434.1440 391.7060 349.2670 306.829 0 264.3910 221.9530 179.5140 137.0760 94.6380 52.1998 (b)低溫冷風冷卻切削 Cutting under low-temperature cold-air cooling conditior

2.4.2 切削區域溫度仿真分析

金剛石磨粒切削鋼混材料切削區溫度仿真曲線如圖7所示，分析可得：

（1）干切削工況下，一個切削仿真周期內，磨粒黏結區最高溫度達到 965°C ，而切削區最高溫度為 880^°C ○在 t₁～t₂ 時間段，切削區溫度均高于金剛石碳化溫度800^°C ，可使金剛石發生碳化，時間占比超過 60% ，這不僅使磨粒切削效率降低，同時顯著縮短了金剛石磨粒的使用壽命。

（2）在金剛石磨粒切削過程中，施加冷卻后，各仿真實驗組切削區的最高溫度均在 700^qC 以下，未達到金剛石碳化溫度。說明通過施加冷卻處理可以有效降低切削區的溫升程度，避免金剛石磨粒產生碳化而

失效。

（3）仿真結果對比分析表明，低溫噴霧冷卻的降溫效果最優，其切削區溫度均低于 560^°C （遠低于金剛石碳化溫度），且其切削區的最高溫度值和平均溫度值均為最小值。而低溫冷風冷卻效果最差，在切削后期切削區溫度接近 700^°C 。各冷卻方式的冷卻效果依次為低溫噴霧冷卻、液氮冷卻、高壓水冷卻、低溫冷風冷卻。

2.4.3 切削力仿真結果分析

圖8所示為磨粒切削幾何模型的壓力場仿真圖，最大壓力集中于切削區的刀刃與工件接觸部分；切屑后側的壓力次之；已加工工件表面壓力最低。

分別統計金剛石磨粒切削仿真過程中磨粒在x、yz3 個方向上所受切削力的最大值，坐標如圖4所示，其中 x 方向為磨粒切削方向， z 方向為磨粒上下振動方向， y 方向則垂直于 x，z 方向。切削力仿真結果如表4所示。

通過對比各組的切削力數值可以發現：施加冷卻處理可以有效減小 x，y 方向上的切削力，這是因為在施加冷卻處理后，刀具表面沒有發生與碎屑粘連導致的表面摩擦力增大的現象。比較3個方向的受力特征，x 方向為主切削力，其值最大； y 方向主要是兩側材料隆起產生的反作用力，數值較小； z 方向的切削力與進給量及串珠繩張緊力有關，冷卻潤滑對其影響相對較小。

3切削區溫度的實驗研究

從微觀機理上分析，金剛石串珠繩的切削為多磨粒共同作用的結果。本文根據實際工況，通過串珠繩切削實驗驗證干切削、低溫噴霧冷卻和高壓水冷卻等不同冷卻條件下切削仿真與分析結果的正確性。

3.1 實驗設備簡介

金剛石串珠繩切削實驗平臺如圖9所示。實驗過程中，將C40鋼混試件固定在平臺上，通過速度調節裝置控制串珠繩的切削速度和進給速度，實現切削運動；利用張緊力傳感器實時監測串珠繩的張緊力；利用熱電偶溫度傳感器實時監測切削區的溫度。

表5和表6所示為燒結式金剛石串珠繩和鋼混構件主要參數。

表6實驗工件的組成成分和性能參數

3.2 切削實驗

切削實驗采用干切削、低溫噴霧冷卻切削和高壓水冷卻切削3種方式。其中，低溫噴霧冷卻是將低溫水加壓后從進水口通入噴嘴，空氣經氣泵加壓后從通氣入口進入，二者混合后從噴嘴噴出。將噴嘴對準金剛石串珠繩與切割鋼混構件相切的切口，噴射出低溫噴霧，如圖10所示。

根據切削參數設計的正交實驗如表7所示，每組實驗將分別在干切削、低溫噴霧冷卻和高壓水冷卻3種工況下進行，共9組27次實驗。切削過程中記錄了切削區的溫度變化；測量了串珠繩串珠直徑的變化；借助掃描電子顯微鏡獲取了磨粒直徑變化，并檢測了磨粒磨損形態。

3.3實驗結果與對比分析

3.3.1冷卻方式對切削溫度的影響

在金剛石串珠繩切削鋼混材料的實驗中，根據實際工況，采用低溫噴霧和高壓水冷卻2種冷卻方式進行切削試驗。利用熱電偶溫度傳感器分別測量干切削、低溫噴霧冷卻和高壓水冷卻時的切削區溫度（取切削過程中的最高溫度），并將其與仿真結果進行對比分析，如表8所示。

對比表8中的溫度值可知，仿真溫度值略高于實測的最大溫度值。其主要原因是在仿真研究中，采用實時有限元方法，對切削區任意點的溫度值都進行了實時反饋；然而在切削實驗中，檢測到的溫度僅是熱電偶接觸表面的最高溫度，不是對切削區所有點切削溫度的實時反饋。但不同冷卻方式下，切削區溫度的變化趨勢基本一致，驗證了仿真結果的正確性，可以為串珠繩實際切削鋼混結構時對切削方式的選擇提供理論依據。

仿真與實驗的最大誤差為 5.26% ，可滿足實際作業分析要求。干切削時切削區溫度都遠高于金剛石碳化起始溫度 800^°C ，磨粒碳化磨損加劇，致使串珠繩壽命嚴重縮短，因此根據實際工況，選擇合理有效的冷卻方式十分必要。

3.3.2冷卻方式對金剛石串珠磨損的影響

在金剛石串珠繩上隨機選取8個串珠作為檢測對象，測量切削前后的直徑變化量并取平均值，繪制串珠直徑變化曲線如圖11所示。計算每段時間串珠直徑變化量，繪制直方圖如圖12所示。

由圖11可見，干切削時串珠直徑變化曲線斜率最大，原因是干切削溫度最高，串珠上磨粒和胎體更易磨損，磨粒甚至會發生碳化，致使串珠直徑迅速減小；而在冷卻條件下切削時，切削區溫度相對較低，溫度對胎體和磨粒影響減小，串珠直徑變化速率與干切削時相比明顯減小，磨損速度降低；低溫噴霧冷卻與高壓水冷卻相比，串珠直徑變化速率更低，冷卻效果更好。

由圖12看出，切削初始階段串珠直徑變化量較大且切削效率較低，表明在該階段串珠磨損較快，主要原因是此時串珠出刃的金剛石磨粒較少且處于開刃階段，胎體表面快速磨損；隨后串珠直徑變化量減小，并逐漸趨于穩定；當切削時間為 45～60min 時，胎體磨損加劇導致串珠繩對金剛石顆粒的把持力逐漸減弱，遇到鋼筋時金剛石顆粒脫落的數量增多，串珠直徑變化量再次增大。

3.3.3冷卻方式對金剛石單磨粒失效形式的影響

利用掃描電子顯微鏡觀察串珠表面的金剛石磨粒形貌，結果如圖13所示，金剛石磨粒主要呈現4種形式：磨粒完整、磨粒棱角磨損、磨粒破碎和磨粒脫落。基于觀測數據，對每組（8個）串珠表面的金剛石磨粒失效程度進行統計，各類磨粒磨損形式的平均占比如圖14所示。

由圖14可以看出，采取冷卻措施后，相同切削工況下金剛石磨粒完整狀態、棱角磨損狀態比例均顯著提升。其中，磨粒完整狀態比例的提升表明刀具切削能力的保持性得到增強，有利于刀具使用壽命的延長；磨粒棱角磨損狀態比例的提升則反映處于正常切削、磨損狀態的磨粒數量較多，此時切削效率相對較高。與干切削相比，低溫噴霧冷卻下磨粒完整度由 18% 提升至 31% ，脫落率由 39% 降至 24% ，有效提升了串珠繩在切削鋼混材料下的切削能力，延長了其使用壽命，表明低溫噴霧冷卻的冷卻效果更為顯著。

4結論

本研究建立了金剛石串珠繩切削鋼混材料的切削溫度場數值模型并進行了仿真研究，根據仿真結果分析了干切削和不同冷卻條件下的溫度分布及變化規律。根據實際工況，開展干切削、高壓水冷卻和低溫噴霧冷卻實驗，結論如下：

（1）金剛石串珠繩切割鋼混材料過程中，切削區溫度越高，串珠磨損越嚴重。干切削時， 60% 以上時間的切削溫度超過 800^°C ，金剛石磨粒更容易發生碳化，導致磨粒的壽命顯著降低，串珠繩的切削效率也大幅下降。

（2）仿真結果表明：4種冷卻條件下切削區最高溫度均低于 700^qC ，在金剛石磨粒碳化溫度（ 800^°C ）以下，能夠滿足降低切削區溫度的目的，有利于磨粒切削效率和使用壽命的提高；低溫噴霧冷卻方式的冷卻效果最好（最高溫度在 550‰ 以下），最有利于減緩金剛石串珠磨損。

（4）實驗結果顯示，切削過程中設置冷卻處理，可有效減緩串珠與磨粒磨損，并最大限度地保持磨粒完整性，提高切削效率；低溫噴霧冷卻方式下的切削效果最好，使串珠完整磨粒的比例提高13百分點，磨粒脫落率降低15百分點，有效延長了刀具使用壽命。

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作者簡介

韋敏，男，1983年生，在讀博士，高級工程師。主要研究方向：海上油氣開發及管理。

E-mail: weimin.slyt@sinopec.com

（編輯：趙興昊）

Temperature simulation analysis and wear experimental of diamond abrasivegrainscuttingsteelmixedmaterials

WEI Min12，SHI Yongjin2，GUO Zihang (1. College of Marine Geosciences， Ocean University of China， Qingdao 26610o， Shandong， China） (2. China Petroleum and Chemical Corporation Shengli Oilfield Branch Offshore Oil Production Plant，Dongying257237，Shandong，China） (3.Driling Technology Research Institute，Sinopec Shengli Petroleum Engineering Co.，Ltd.，Dongying 257237，Shandong， China） (4. College of Mechanical and Electrical Engineering，Harbin Engineering University， Harbin 150001，China）

AbstractObjectives:Diamond wiresaw cuting，being environmentally friendlyandunaffected bywater depth， structure material，shape，orsize，has become the preferred method fordismantling largeoceanic structures.However， when cuting jackets above the water surface，the elevated temperatures inthe cuting Zone can lead to excessive wear on the wiresawandevenresultincuttingfailure.Toaddressthisisue，thispaper integratestheoretical，simulationndexperimental analyses to examine the impactofvarious cooing conditions oncuting zone temperature and tool wear.Furthermore，it identifies anoptimalcooling method forthedismantling process ofjackets using diamond wire saws onthe seasurface.Methods:First，basedonthe principlesof thermalconductivity，atheoreticalmodelofthetemperature field in the cuting Zone of diamond grains is developed to analyze the influence ofcuting and media parameters on heat generation.Next，using AdvantEdge simulation software，a kinetic simulation model of diamond grit cuting reinforced concrete materials is establishedunder various working conditions，includingdrycuting，low-temperatureaircooling，highpressure water cooling，liquid nitrogencooling，and low-temperature spray cooling.The temperature rise in the cuting zones under different cooling methods isanalyzed.Finally，experimental cutting tests using diamond wire saws onreinforced concrete material workpieces are conducted to investigate thefailure behaviorand wearrate of the wire saws under diferent coling conditions.Theoptimal coling method is then identified and validates the simulation results. Results: (1) According to the theoretical model of the temperaturefield in the cuting Zone，the surface temperature increases withhgher cutting parameterssuchas feedspeed，cuttingspeed，andcutting time，while itdecreases withtheincrease of medium parameters such as specific heat capacity and thermal conductivity. (2) The cutting simulation study indicates that under dry cutting conditions，the temperature in thecutting Zone exceeds the diamond carbonization threshold，significantly compromising the cuting performance of the wire saw.In contrast，allfour cooling methods maintain the cuting Zone temperature below the diamond carbonization threshold， with low-temperature spray coling demonstrating the most efective reduction in tool wear.(3)By measuring changes in the outer diameter ofthe beads on the wiresaw，the lowest wearrate isobserved under low-temperature spraycooling，which further validates the findings of the cutting simulation study. (4)Scanning electron microscope analysis of the worn diamond abrasive grains eveals four distinct behaviorsof wear: intact abrasive grains，abrasive edge wear，surfacefragmentation，andabrasivegraindetachment. (5)Compared todry cutting，low-temperature spraycooling increases the percentage of intact abrasive grains from 18% to 31% and reduces the abrasive grain detachment rate from 39% to 24% ，thereby significantly enhancing cuttingefficiencyand extending the service life during diamond wire saw cutingof reinforced concrete materials. Conclusions: When dismantling platform structures on the sea surface using diamond wire saws，low-temperature spray cooling is prioritized due toits minimal temperature rise in thecuting Zone and the lowest bead wear rate.This approach significantly enhances cuting efficiency and extends the service life of the diamond wire saw.

Key wordsdiamond beaded rope;abrasive grains; cooling method; cutting temperature;abrasive grain failure