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1、利用焊接技术修复烧结台车车轴的实践 领导、工程技术人员与焊工技师共同进行探讨，确定可以应用焊接技术对台车轴进行修复运用。 1 台车轴修复工艺的分析及修复方案的确定 1.1 台车轴材料成分及适用 该台车轴材质为45#钢，其45#钢的化学成分C：0.420.48；n：0.170.18；Si：0.170.37；P：0.04；S：0.04。其中力学性能s：360MPa；b：610MPa；%：16。 45#钢适用于要求强度较高、韧性中等的零件，通常在调质、正火状态下运用。表面淬火硬度一般为HRC4050，例如齿轮、齿条、链轮、轴、键、销、压缩机及泵的零件和轴辊等。 1.2 焊接材料的选择 台车轴材料为4
2、5#钢，依据焊接件的力学性能、成分及焊接的综合因素，选择焊条材料为J506，其化学成分C：0.08；Si：0.09；n1.60；Cr：0.20；Ni：0.3；S：0.035；P：0.04。其中力学性能s：400MPa；b：490MPa；%：22。焊接过程选择的电流当焊条直径为2.5mm时，选用电流7390A；焊条直径为3.2mm时，选用电流90130A；焊条直径为4.0mm时，选用电流130150A；焊条直径为6.0mm时，选用电流150190A。 1.3 焊接位置的确定 与轴承协作的轴台表面如图1所示： 2 台车轴焊接修复工艺 2.1 焊接方法 手工电弧焊。 2.2 裂纹部位的预加工 裂纹两
3、端钻止裂孔，裂纹部位开坡口，坡口应为裂纹全长和全深，以防裂纹再度发生，并保证焊缝与基体良好结合。 2.3 焊条的选择 选择堆焊条前要了解零件的材料、力学性能、热处理状态、堆焊部位的工作条件及技术要求。通常依据磨损面的硬度要求选用相同硬度的堆焊焊条。45#钢运用中碳钢焊条J506，用堆焊方法复原零件的尺寸，应依据所需堆焊层的厚度选择焊条直径。当焊条层厚度5mm时，焊条直径为56mm，2层堆焊。在焊接时，焊条应保持干燥、清洁，焊条在运用前应在200300温度中保温1h进行烘干，以削减堆焊层的气泡。 2.4 焊机 采纳沟通、直流焊机均可。 2.5 施焊区处理 对台车轴焊接处，进行清理油污、铁锈、氧化
4、皮及其他对焊接有害的物质彻底清除干净。 2.6 电弧长度选择 熔池底到焊条端的距离称为弧长。焊条电弧焊中，电弧过长，会出现电弧燃烧不稳定，增加金属飞溅，熔深减小，而且溶化金属从焊条上滴下穿过空气的距离长，易与空气中氧氮发生作用，产生气孔，使焊条缝质量变劣。因此，在焊接时力求运用短弧，一般要求弧长不超过焊条直径。 2.7 施焊人员 焊工由阅历丰富的师傅进行施焊。 2.8 施焊环境 应在无风、灰尘较小的环境进行施焊。 2.9 焊接应力的释放 当台车轴修补部位堆焊完后，然后对焊接部位进行加温至300400左右进行退火，并保温半小时以上，然后进行慢冷，在实际工作中，台车轴埋在石灰中缓慢冷却，使焊接产生
5、的残余应力能够充分释放，便于以后切削加工以致最终装配完成。 常用的退火方法有完全退火、球化退火、去应力退火。 3 堆焊的操作过程及切削加工 3.1 操作过程 首先把所需堆焊部位清理干净，然后对施焊部位及周边进行预热101150左右，再按图1的焊接施焊区域进行堆焊。在施焊过程中，假如堆焊层不能一次性完成，每施焊一层焊缝，就要对焊缝进行清理溶渣，清理干净后，再进行施焊。施焊轴颈到要求尺寸后，然后进行焊接残余应力释放。 3.2 堆焊层的切削加工 3.2.1 刀具材料选择。由于堆焊层有肯定的硬度和耐磨性，且切削时振动与冲击较大。因此，粗加工时宜选用韧性较好、抗弯强度高不易崩刃的刀具，如用YG8、YT5
6、等。精加工时宜选用硬度较高、耐磨性好且抗冲击的硬质合金，如YT15。 3.2.2 切削步骤。切削操作时，要遵循先粗车、然后半精车、最终精车的原则，达到图纸的尺寸公差及表面粗糙度要求。提高加工精度是提高装配精度的前提条件之一。 4 台车装配 第一，清点各零件，去毛刺，并自检各零件尺寸，合格后方可装配。 其次，台车的四个车轴与台车孔的装配采纳选配法，保证轴与孔的过盈量在0.050.09mm范围内，采纳热胀协作法装配。用电磁感应加热器同时加热台车四轴孔，温度限制在160左右，加热时间50分钟，台车轴孔膨胀量在0.20.3mm左右，然后将台车轴快速装入台车孔内。装配前检查台车轴油孔有无铁屑，油孔是否通
7、畅。车轴与台车孔装配如图2所示： 第三，将滚套和卡轮、定距环依次装入轴上。 第四，轴承的装配应先把车轮加热到200，然后把轴承装入车轮里保温，保温30分钟后，轴承内圈温度即可达到101以上，然后把车轮和轴承一同装入台车轴上，注入润滑脂量应占整个腔内体积的2/3左右。车轮安装后应转动自如，无卡阻或晃动现象。 第五，将防磨板、密封板、栏板、隔热垫、篦条分别装在台车体上。装配完成的台车如图3所示。 5 加强台车综合管理 修旧利废，少换新件，要求少割多拆，例如各种螺丝尽可能拆下来；勤检查和保养，刚好发觉问题刚好解决；台车轮腔内要定期注入润滑脂，避开轴承缺油损坏；检查密封板是否损坏，如损坏应刚好更换；检
8、查栏板联接螺丝是否松动，如松动过大，相邻两栏板会产生错位，导致物料从错位缝隙中脱落；优化技术资源组合，使每个作业组都有能够担当修理主要部位并且修理质量牢靠的人才；加强全面质量管理，一方面加强全员质量教化，另一方面加强修理过程中的质量管理，要求管理人员和技术人员要深化现场，加强指导，帮助解决问题；对结构上薄弱环节进行改造；对一些常常性故障要进行分析，找出缘由，有针对性地实行措施；有安排地进行逐年更换新台车。 6 结语 2022年有一批台车，由于台车体损坏无法修复，而台车轴有不同程度的磨损，可以利用焊接技术来实现修复。重新装配后，经过一年多的运用，没有发觉因台车轴焊补而造成弯曲、断裂等故障，台车运行正常。通过实践检验，利用焊接技术修复的台车轴具有较好的运用效果。 参考文献 1 李新合.机械设备修理工程学M.北京：机械工业出版社，2022. 2 劳动部培训司.金属材料与热处理M.北京：中国劳动出版社，11015. 作者简介：王延朝，男，鞍钢重机公司冶炼设备厂机械工程师，探讨方向：技术管理。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页