冶金铁路伤损辙叉焊修技术的研究与应用.pdfVIP

设计研 究 铁道机车车辆工人 第4期2012年7月 文章编 号 ：1007—6042(2012)04—0019—02 冶金铁路伤损辙叉焊修技术 的研 究与应 用 蔡开云 蔡玉萍 卜德勋 李念会 (莱芜钢铁集 团有限公司 山东 莱芜 271104) 摘 要：整铸式高锰钢辙叉由于耐磨性好 、结构简单、施工方便等在莱钢全面推广应 用，但是随着货物运输量的增加，高锰钢辙叉会 出现磨损 、裂纹、压溃等 问题 ，为寻找 一 种经济合理的焊修技术，完善高锰钢辙叉的焊补技术工艺，自行设计制作 了线下焊 修的辅助设备 ，取得 了显著的经济和社会效益。 关键词 ：整铸式 ；高锰钢辙叉 ；焊修 ；翻转机构 中图分类号 ：U216．42 5 文献标识码 ：B 莱芜钢铁集 团有 限公司(以下简称莱钢)运输 翼轨 部工务段承担着莱钢 100余公里铁路线路、500余 组道岔的维修保养工作 。近年来 ，由于莱钢产能的 增加 ，大吨位运输车辆投入使用，高锰钢辙叉在重载 车轮的冲击和碾压下 ，经常 出现磨损、裂纹 、压溃等 图 1 商锰钢 整铸 辙 叉 现象。但是 ，由于铸造质量和材料特性的影响，使得 高锰钢辙叉的可焊性很差 ，因此高锰钢辙叉堆焊质 在焊接工艺不恰 当时，容易使热量集中而产生裂纹。 量已成为工务部门亟待解决的关键问题之一。 (2)高锰钢辙叉含碳量高、传热慢 ，受堆焊 的高 温影响在晶界容易析出碳化物 ，降低高锰钢的韧性。 1 辙叉 (3)高锰钢辙叉的磷 、硅含量高 ，焊接时易形成 辙叉是使车轮由一股钢轨通过另一股钢轨的平 低熔点共晶体分布在 晶界上 ，使焊缝区域 的机械性 面交叉设备 ，主要 由翼轨 、心轨及联结零件组成 ，高 能恶化 ，焊缝中及热影响区域 中裂纹的倾向增加 。 锰钢整铸辙又的翼轨和心轨被铸成一个整体 (见图 (4)当高锰钢辙又加 热到 300℃ 以上时，碳化 1)，它是 由碱性电炉冶炼的高锰钢整体铸造 的。制 物开始析出并存在于 晶界 ，使高锰钢强度和韧性 明 造辙叉用高锰钢的化学成分为碳 0．95％ ～1．35％， 显下降，并具有磁性 ，因此高锰钢的加热温度不能高 锰 11．0％ ～14．0％，硅 0．30％ ～0．80％，硫 不大于 于 300℃ 。 0．035％，磷不大于0．07％，并保持锰碳 比大于或等 (5)由于母材的化学成分、钢水浇铸温度 、产 品 于 10。辙叉经过约 1050oC的水韧处理 ，金相组织 的设计造型等因素的影响，使得高锰钢辙叉 的铸造 为奥 氏体高锰钢 ，具有很好的韧性和强度 ，是承受磨 质量低 劣 ，其 内部存在疏松 、砂 眼、夹碴 、气孔等缺 损、冲击的良好材料 ，并具有稳定性好 、维修工作量 陷，这些缺陷在使用中会加速引起金属疲劳 ，产生掉 小、使用寿命长等优点。 目前，莱钢冶金铁路线路的 块及各种纵横裂纹 ¨。 道岔 已全部使用高锰钢整铸辙叉 。 3 焊条的选择 2 高锰钢辙叉的焊接性分析 焊条的种类繁多 ，每种焊条均有各 自的特性和 (1)高锰钢 的线膨胀系数为一般低碳钢 的 1．3 用途 。即使是同种焊条 ，由于不 同的药皮类型，所反 倍 ，导热性比低碳钢小很多，收缩率大 1～2倍 ，因此