專(zhuān)利名稱(chēng)：冶金車(chē)輪對(duì)的修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬表面改性技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冶金車(chē)輪對(duì)的修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
鐵路車(chē)輛運(yùn)輸是冶金企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)輸方式中最重要的組成部分。由于冶金企業(yè)作業(yè)環(huán)境差、線(xiàn)路彎道多、載重量大，致使其鐵路運(yùn)輸車(chē)輛輪對(duì)的輪緣磨損迅速且較為嚴(yán)重，給生產(chǎn)運(yùn)輸帶來(lái)較大的安全隱患。針對(duì)冶金車(chē)輪對(duì)輪緣的異常磨耗，現(xiàn)行的修復(fù)辦法主要有兩種，一種是直接加工踏面輪緣達(dá)到尺寸要求，另一種是經(jīng)過(guò)焊補(bǔ)后再加工踏面輪緣達(dá)到尺寸要求。雖然直接加工踏面輪緣的修復(fù)方法在技術(shù)方面沒(méi)有任何問(wèn)題，但是修復(fù)成本較高。因?yàn)樵摲椒ㄔ诩庸ば捃?chē)輪踏面時(shí)，輪緣厚度每提高1_，踏面切削量就接近2_，且是浪費(fèi)性切削，一個(gè)輪對(duì)的輪輞厚度為65mm，輪輞的最低厚度為23mm，采用直接加工踏面輪緣的方法修復(fù)輪對(duì)，加工二至三次此輪對(duì)即達(dá)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，而且該方法作業(yè)效率也較低。經(jīng)過(guò)焊補(bǔ)后再加工踏面輪緣的方法是采用結(jié)構(gòu)鋼焊條在磨耗的輪緣處進(jìn)行堆焊，堆焊尺寸大于標(biāo)準(zhǔn)尺寸，然后在輪對(duì)機(jī)床上進(jìn)行機(jī)加工至標(biāo)準(zhǔn)尺寸后投入運(yùn)用，這樣可以有效減少踏面的浪費(fèi)性切削，提高輪對(duì)的使用壽命。輪對(duì)車(chē)輪的材質(zhì)有鑄鋼和輾鋼兩種，這兩種材質(zhì)的車(chē)輪用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊接，焊接性較好，產(chǎn)生焊接缺陷的情況較少，但其缺陷是硬度低，不耐磨，使用較短的時(shí)間就需進(jìn)庫(kù)進(jìn)行再次的修復(fù)，這既帶來(lái)了較大的成本消耗，同時(shí)也存在一定的安全隱患。高錳鋼是一種抗磨鋼，組織為奧氏體加碳化物，其特點(diǎn)是在強(qiáng)烈的沖擊、擠壓條件下，表層迅速發(fā)生加工硬化現(xiàn)象，使其在心部仍保持奧氏體良好的韌性和塑性的同時(shí)硬化層具有良好的耐磨性能，因此特別適用于沖擊磨料磨損和高應(yīng)力碾碎磨料磨損工況，在鐵路運(yùn)輸企業(yè)應(yīng)用最多的就是鐵道道岔。由于鐵道道岔都是錳鋼道岔，發(fā)生缺陷時(shí)，采用錳鋼焊條進(jìn)行修復(fù)的焊接性能較好。但高錳鋼與其他鋼種如鑄鋼或輾鋼的焊接性能很差，在焊接時(shí)極易產(chǎn)生裂紋，特別是連續(xù)焊接時(shí)，易發(fā)生母材的撕裂現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種冶金車(chē)輪對(duì)的修復(fù)方法，該方法修復(fù)的冶金車(chē)輪對(duì)使用壽命較長(zhǎng)，使用成本較低，安全隱患較小。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:I)磨去疲勞層:將待修復(fù)的輪對(duì)輪緣及踏面清洗干凈，并將輪對(duì)輪緣磨去f 2_，去除疲勞層；2)焊前熱處理:將輪對(duì)加熱至20(T30(TC，并保溫0.9 1.5h ；3)拉網(wǎng)焊底層:用焊條在輪對(duì)輪緣上焊底層，所焊底層的焊縫相互交叉焊接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，焊縫兩兩之間的間隔為8 12mm ;所述焊條焊芯為鎳鉻合金鋼，所述鎳鉻合金鋼中鉻的含量為22 25%，鎳的含量為12 14% ；4)輪緣堆焊:采用高錳鋼焊接材料在輪對(duì)輪緣焊接的底層上進(jìn)行堆焊，所述高錳鋼的錳含量為If 18% ;堆焊采用短焊道、多焊層、邊焊邊捶擊的方法進(jìn)行，其中焊接電流為10(Tl60A，焊接電壓為70V ;所述短焊道為焊道長(zhǎng)9(Tl 10mm，焊道間隔14(Tl60mm，所述多焊層為單次焊接厚度1.5 2mm，多次重疊焊接；
5)焊后熱處理:于15(T250°C溫度范圍內(nèi)保溫3 5小時(shí)；
6)機(jī)加工:按標(biāo)準(zhǔn)輪緣、踏面的尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工，粗磨、精磨至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):
I)采用本發(fā)明方法，由于很好地消除了高錳鋼焊接材料與鑄鋼或輾鋼材料的輪對(duì)之間的應(yīng)力，因此，不易產(chǎn)生裂紋和發(fā)生母材撕裂現(xiàn)象。
2)由于堆焊的高錳鋼具有較高的硬度和較好的耐磨性能，因此，經(jīng)其焊接修復(fù)后，較采用結(jié)構(gòu)鋼焊接材料修復(fù)大大增加了使用壽命，降低了使用成本；并且由于修復(fù)的輪對(duì)磨耗較小，有助于維護(hù)人員及時(shí)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，有效避免脫線(xiàn)事故，因此也大為降低了安全隱串■/Q1、O具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
探傷檢測(cè)待修復(fù)輪對(duì)，確定是否有裂紋。如果有裂紋且裂紋是縱向(即與車(chē)軸平行)，作報(bào)廢處理。如果裂紋是橫向，深度在3mm以?xún)?nèi)，長(zhǎng)度在IOmm以?xún)?nèi)，可用氣刨清除后再實(shí)施修復(fù)；否則作報(bào)廢處理。
實(shí)施例1
經(jīng)探傷檢測(cè)后，對(duì)可以實(shí)施修復(fù)的輪對(duì)，按以下方法步驟進(jìn)行修復(fù):
I)磨去疲勞層:將待修復(fù)的輪對(duì)輪緣及踏面清洗干凈，并將輪對(duì)輪緣磨去f 2_，去除疲勞層；
2)焊前熱處理:將輪對(duì)加熱至250°C，并保溫Ih ；
3)拉網(wǎng)焊底層:用焊條在輪對(duì)輪緣上焊底層，所焊底層的焊縫相互交叉焊接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，焊縫兩兩之間的間隔為IOmm;所述焊條焊芯為鎳鉻合金鋼(購(gòu)自于四川大西洋焊接材料股份有限公司，牌號(hào)為CHS302焊條，鉻Cr的含量為24.44%，鎳的含量為13.81%)
4)輪緣堆焊:采用高錳鋼焊接材料在輪對(duì)輪緣焊接的底層上進(jìn)行堆焊，所述高錳鋼的錳含量為17% ;堆焊的焊道長(zhǎng)100mm，焊道間隔為150mm ;單次焊接厚度1.5 2mm ;邊焊邊用重5磅的手錘，對(duì)焊縫 進(jìn)行自由錘擊，手錘抬離踏面高度為60(T700mm，每焊一道后錘擊時(shí)間為8分種，經(jīng)多次重疊焊接至輪緣的厚度為32 32.5mm ;其中焊接電流為160A，焊接電壓為70V ；
5)焊后熱處理:于200°C溫度范圍內(nèi)保溫4小時(shí)；
6)機(jī)加工:按標(biāo)準(zhǔn)輪緣、踏面的尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工，粗磨、精磨至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
實(shí)施例2
經(jīng)探傷檢測(cè)后，對(duì)可以實(shí)施修復(fù)的輪對(duì)，按以下方法步驟進(jìn)行修復(fù):
I)磨去疲勞層:將待修復(fù)的輪對(duì)輪緣及踏面清洗干凈，并將輪對(duì)輪緣磨去f 2_，去除疲勞層；
2)焊前熱處理:將輪對(duì)加熱至200°C，并保溫1.5h ;
3)拉網(wǎng)焊底層:用焊條在輪對(duì)輪緣上焊底層，所焊底層的焊縫相互交叉焊接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，焊縫兩兩之間的間隔為12mm;所述焊條焊芯為鎳鉻合金鋼(購(gòu)自于四川大西洋焊接材料股份有限公司，牌號(hào)為CHS302焊條，鉻Cr的含量為24.44%，鎳的含量為13.81%)4)輪緣堆焊:采用高錳鋼焊接材料在輪對(duì)輪緣焊接的底層上進(jìn)行堆焊，所述高錳鋼的錳含量為15% ;堆焊的焊道長(zhǎng)90_，焊道間隔為140_ ;單次焊接厚度1.5^2mm ;邊焊邊用重5磅的手錘，對(duì)焊縫進(jìn)行自由錘擊，手錘抬離踏面高度為60(T700mm，每焊一道后錘擊時(shí)間為8分種，經(jīng)多次重疊焊接至輪緣的厚度為32 32.5mm ;其中焊接電流為100A，焊接電壓為7OV ；5)焊后熱處理:于250°C溫度范圍內(nèi)保溫3小時(shí)；6)機(jī)加工:按標(biāo)準(zhǔn)輪緣、踏面的尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工，粗磨、精磨至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。經(jīng)檢測(cè)，修復(fù)完成的輪對(duì)硬度為195139HBHLD，優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)修復(fù)完成的輪對(duì)硬度(183 235HBHLD)。通過(guò)本發(fā)明方法修復(fù)的輪對(duì)分別安裝在武鋼130t保溫車(chē)324#、334#、347#、322#、0302#投入運(yùn)用，投入運(yùn)用時(shí)間已近一年，平均磨耗量為0.24mm/月，輪對(duì)的磨耗在正常范圍之內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)異常磨耗現(xiàn)象，設(shè)備運(yùn)行正常，穩(wěn)定可靠?，F(xiàn)有技術(shù)修復(fù)的輪對(duì)投入運(yùn)用后輪對(duì)輪緣平均磨耗Imm/月，新工藝修復(fù)的輪對(duì)投入運(yùn)用后輪對(duì)輪緣平均磨耗0.24mm/月，輪對(duì)輪緣平均磨耗量每月降低0.76mm，按新工藝修復(fù)的輪對(duì)投入運(yùn)用時(shí)間增大了 4.17倍。因此，本發(fā)明修復(fù)方法能夠大幅節(jié)省人力物力 。
權(quán)利要求
1.一種冶金車(chē)輪對(duì)的修復(fù)方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: O磨去疲勞層:將待修復(fù)的輪對(duì)輪緣及踏面清洗干凈，并將輪對(duì)輪緣磨去廣2_，去除疲勞層； 2)焊前熱處理:將輪對(duì)加熱至20(T30(TC，并保溫0.9 1.5h ； 3)拉網(wǎng)焊底層:用焊條在輪對(duì)輪緣上焊底層，所焊底層的焊縫相互交叉焊接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，焊縫兩兩之間的間隔為8 12mm;所述焊條焊芯為鎳鉻合金鋼，所述鎳鉻合金鋼中鉻的含量為22 25%，鎳的含量為12 14% ； 4)輪緣堆焊:采用高錳鋼焊接材料在輪對(duì)輪緣焊接的底層上進(jìn)行堆焊，所述高錳鋼的錳含量為If 18%;堆焊采用短焊道、多焊層、邊焊邊捶擊的方法進(jìn)行，其中焊接電流為10(Tl60A，焊接電壓為70V ;所述短焊道為焊道長(zhǎng)9(Tl 10mm，焊道間隔14(Tl60mm，所述多焊層為單次焊接厚度1.5 2mm，多次重疊焊接； 5)焊后熱處理:于15(T250°C溫度范圍內(nèi)保溫3飛小時(shí)； 6)機(jī)加工:按標(biāo)準(zhǔn)輪緣、踏面的尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工，粗磨、精磨至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金車(chē)輪對(duì)的修復(fù)方法，其特征在于:所述步驟4)中，高錳鋼的錳含量為14 17%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種冶金車(chē)輪對(duì)的修復(fù)方法，該方法包括如下步驟1)磨去疲勞層；2)焊前熱處理將輪對(duì)加熱至200~300℃，并保溫0.9~1.5h；3)拉網(wǎng)焊底層用鎳鉻合金鋼焊條在輪對(duì)輪緣上焊底層，使底層焊縫交叉焊接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；4)輪緣堆焊用高錳鋼焊接材料在輪對(duì)輪緣焊接的底層上進(jìn)行堆焊，堆焊采用短焊道、多焊層、邊焊邊捶擊的方法進(jìn)行；5)焊后熱處理于150~250℃保溫3~5小時(shí)；6)機(jī)加工按標(biāo)準(zhǔn)輪緣、踏面的尺寸要求機(jī)加工，粗磨、精磨至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。本發(fā)明修復(fù)的冶金車(chē)輪對(duì)由于很好地消除了焊接材料與母材之間的應(yīng)力，修復(fù)后具有較高的硬度和耐磨性能，因此，增加了使用壽命，降低了使用成本和安全隱患。
文檔編號(hào)B23K31/02GK103192225SQ201310139549
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者嚴(yán)峰, 張海濱, 蔣秋林, 劉鐵生, 任峰, 鄭軍平, 李佳狀 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司