Bėgio paviršiaus stiprinimo technologija ir{0}}ratų susidėvėjimo kontrolės schemos
Kokie yra pagrindiniai bėgių galvučių vidutinio -dažnio indukcinio grūdinimo proceso parametrai ir stiprinamasis poveikis?
Vidutinio-dažnio bėgių galvučių grūdinimas indukciniu būdu yra pagrindinis paviršiaus stiprinimo procesas, kurio pagrindiniai parametrai apimaindukcijos dažnis, šildymo temperatūra, laikymo laikas ir aušinimo greitis. Indukcijos dažnis turi būti valdomas 2-5 kHz. Šiame dažnių diapazone indukuota srovė koncentruojama 0–10 mm bėgio galvutės paviršiaus gylyje, todėl vietinis paviršius sutvirtinamas nepažeidžiant bėgio matricos tvirtumo. Šildymo temperatūra yra optimizuota iki 850-900 laipsnių, kuriai esant perlito struktūra ant bėgio galvutės paviršiaus gali būti visiškai austenitinė. Per aukšta temperatūra sukels stambius grūdelius, o esant per žemai temperatūrai, austenitizacija bus nepakankama. Laikymo laikas reguliuojamas pagal bėgių modelį, 60kg/m bėgiams išlaikant 30-40 sekundžių, kad būtų užtikrintas vienodas austenijimas. Aušinimo greitis taikomas purškiamas aušinimas, valdomas 15-20 laipsnių per sekundę. Greitas aušinimas gali paversti austenitą smulkia martensito struktūra ir pagerinti paviršiaus kietumą. Stiprinamasis poveikis yra nepaprastas: bėgio galvutės paviršiaus kietumas gali būti padidintas nuo originalaus HB220-280 iki HRC58-62, atsparumas dilimui pagerėjo 3-5 kartus, rato ir bėgio susidėvėjimo greitis sumažėja daugiau nei 60%, o bėgio galvutės atsparumas kontaktiniam nuovargiui taip pat labai padidėja, o tai gali sumažinti tokių ligų atsiradimą, kaip antai.
Kokios yra lazerinio dangos stiprinimo technologijos ir medžiagų parinkimo taškai bėgiams sunkiose{0}}traukų linijose?
Sunkių{0}}vežio linijų bėgiai greitai nusidėvi. Lazerinės dangos sutvirtinimo technologija gali sudaryti didelio -našumo nusidėvėjimui-atsparią dangą ant bėgio galvutės paviršiaus, o tai yra veiksmingas sprendimas esant dideliam-dėvėjimuisi vilkimo metu. Pagrindinis dengimo lazeriu procesas yra naudoti didelės-energijos lazerio spindulį dangai išlydyti ir ploną bėgio paviršiaus sluoksnį, kad būtų suformuota metalurginiu būdu sujungta sustiprinta danga. Dengimo sluoksnio storis reguliuojamas 0,5-1,5 mm; per didelis storis yra linkęs į dangos įtrūkimus, o dėl nepakankamo storio silpnas atsparumas dilimui. Pagrindiniai medžiagų pasirinkimo punktai yra šie: pirma,geležies{0}}lydinių milteliaipirmenybė turėtų būti teikiama Fe-Cr-B-Si lydiniams. Jų sudėtis artima bėgių matricai, pasižymi geromis metalurginėmis sukibimo savybėmis, nelengva nukristi, o kietumas iki HRC60 ar didesnis, pasižymi puikiu atsparumu dilimui. Antra, sureguliuokite sudėtį pagal korozijai pavojingą lyno aplinką: pridėkite korozijai -atsparių elementų, pvz., vario ir nikelio, kad galėtumėte gabenti pakrantės sunkias{7}} linijas, ir pridėkite molibdeno, kad padidintumėte atsparumą korozijai druskingose-šarmų srityse. Tuo pačiu metu valdykite 50{14}}150 μm miltelių dalelių dydį. Vienodas dalelių dydis gali užtikrinti dangos sluoksnio lygumą ir išvengti tokių defektų kaip poringumas ir šlako įtraukimas. Bėgių, sutvirtintų lazeriu, tarnavimo laikas yra daugiau nei 2 kartus ilgesnis nei vidutinio{15}}dažnio gesinamųjų bėgių, tinkančių sunkiasvorių krovinių magistralinėms linijoms, kurių ašių apkrova didesnė nei 30 t.
Kokie yra bėgių paviršiaus stiprinimo sluoksnių kokybės tikrinimo metodai ir priėmimo kriterijai?
Bėgio paviršiaus sutvirtinimo sluoksnių kokybės bandymai turėtų būti atliekami iš keturių matmenų:kietumas, sukibimo stiprumas, mikrostruktūra ir paviršiaus morfologija. Atliekant kietumo testą naudojamas Rockwell kietumo matuoklis, skirtas įvairiems stiprinamojo sluoksnio gyliams paimti ir išbandyti. Paviršiaus kietumas turi atitikti projektavimo reikalavimus, pvz., vidutinio -dažnio gesinimo sluoksnio paviršiaus kietumas didesnis nei HRC58 arba lygus jam, dangos sluoksnio paviršiaus kietumas didesnis nei HRC60 arba lygus jam, o kietumo gradiento pokytis yra vienodas, be staigaus kietumo perėjimo nuo paviršiaus į matricą. Klijavimo stiprumo bandymas taikomas tempimo bandymo metodu: gaminami standartiniai tempimo bandiniai, o tempiamasis stipris turi būti didesnis nei 500 MPa arba lygus jai; arba naudojamas įbrėžimų bandymo metodas, o danga yra kvalifikuota, jei nesilupa, kai įbrėžimų apkrova siekia daugiau nei 80N. Mikrostruktūros bandymams naudojamas metalografinis mikroskopas: kvalifikuota vidutinio -dažnio gesinimo sluoksnio struktūra yra smulkus martensitas + nedidelis sulaikyto austenito kiekis, o stambaus martensito ar tinklinio karbido neleidžiama; kvalifikuota lazerinio dengimo sluoksnio struktūra yra tankaus lydinio struktūra su metalurginiu ryšiu, be defektų, tokių kaip poringumas ir šlako įtraukimas. Paviršiaus morfologijos testavimui naudojamas šiurkštumo matuoklis, o stiprinamojo sluoksnio paviršiaus šiurkštumas Ra turi būti mažesnis arba lygus 1,6 μm. Tuo pačiu metu ultragarsinis defektų aptikimas reikalingas norint aptikti vidinius defektus, kurių defektų plotas yra mažesnis arba lygus 0,5 mm², kaip nurodyta. Priėmimo kriterijai turi atitikti visus pirmiau nurodytus rodiklius{18}} bėgiai atrenkami kiekvienam linijos kilometrui. Jei 1 yra nekvalifikuotas, reikia paimti du kartus; jei vis dar nekvalifikuotas, reikia perdaryti.
Kokie specialūs reikalavimai ir prisitaikančios technologijos keliami greitųjų geležinkelių{0}} bėgių paviršiaus sustiprinimui?
Greitųjų{0}}geležinkelių linijoms keliami du aukšti bėgių lygumo ir atsparumo dilimui reikalavimai. Paviršiaus stiprinimo technologijos turi subalansuotimažas dėvėjimosi greitis ir didelis lygumaskad stiprinantis sluoksnis nepaveiktų rato{0}}bėgių kontaktų atitikimo. Specialūs reikalavimai yra šie: pirma, stiprinamojo sluoksnio paviršiaus lygumas. Greitųjų geležinkelio bėgių paviršiaus šiurkštumas Ra turi būti mažesnis arba lygus 0,8 μm. Pradinis bėgio profilis neturi būti pažeistas po stiprinimo, kitaip rato{6}}vibracija ir triukšmas padidės. Antra, stiprinamojo sluoksnio tvirtumas. Dėl didelio -dažnio greitųjų{10}} traukinių vibracijos gali įtrūkti trapūs stiprinamieji sluoksniai, todėl stiprinamojo sluoksnio kietumo indeksas turi atitikti standartą, o atsparumo smūgiams vertė turi būti didesnė nei 15 J/cm². Kalbant apie prisitaikančias technologijas, greitųjų{13}geležinkelių linijos teikia pirmenybę kombinuotam procesuividutinio{0}}dažnio indukcinis grūdinimas + poliravimas. Vidutinio -dažnio indukcinio grūdinimo būdu paviršius sutvirtinamas, o vėlesnis tikslus poliravimas gali sumažinti paviršiaus šiurkštumą iki Ra0,4-0,8 μm, atitinkantį lygumo reikalavimus. Labai susidėvėjusioms atkarpoms, pvz., greitųjų geležinkelių mazgoms,lazerinis dengimas + tikslus šlifavimastechnologija gali būti naudojama. Dengimo sluoksnio storis reguliuojamas 0,5-0,8 mm, o tikslus šlifavimas užtikrina bėgio profilio tikslumą. Tuo pačiu metu stiprinamojo sluoksnio kietumas turėtų būti kontroliuojamas ties HRC55-58, kad būtų išvengta per didelio kietumo, kuris pagreitina ratų susidėvėjimą, kad būtų pasiektas ratų-bėgio nusidėvėjimo atitikimas. Šios prisitaikančios technologijos gali užtikrinti ilgalaikį sklandų greitųjų geležinkelių linijų veikimą 350 km/h greičiu.
Kokia yra kaštų{0}}naudos analizė ir pasiūlymai dėl bėgių paviršiaus stiprinimo?
Pradinės investicijos į bėgių paviršiaus stiprinimą yra didesnės nei įprastų bėgių, tačiau jos turi didelių privalumų, susijusių su viso gyvavimo ciklo sąnaudomis. Kalbant apie kainą, vieno-kilometro kaina vidutinio-dažnio indukcinio grūdinimo yra 20 %-30 % didesnė nei įprastų bėgių, o vieno-kilometro kaina dengiant lazeriu yra 50 %-80 % didesnė. Tačiau sutvirtintų bėgių tarnavimo laikas labai pailgėja: vidutiniu-dažniu gesinamų bėgių tarnavimo laikas yra 3-5 kartus didesnis nei įprastų bėgių, o lazeriu{17}}dengtų bėgių tarnavimo laikas yra 8–10 kartų didesnis nei įprastų bėgių, todėl gali žymiai sumažėti bėgių keitimo dažnis ir priežiūros išlaidos. Kalbant apie naudą, sustiprinti bėgiai gali sumažinti linijų ligas, kurias sukelia ratų ir bėgių susidėvėjimas, sumažinti traukinių prastovos laiką dėl bėgių priežiūros ir pagerinti geležinkelių transportavimo efektyvumą. Sunkiųjų ir greitųjų magistralinių linijų netiesioginė ekonominė nauda gerokai viršija pradines investicijas. Reklamavimo ir taikymo pasiūlymai turi atitikti principą "eilutės-konkrečios ir skilties-konkrečios". Lazerinės dangos stiprinimo technologija turėtų būti teikiama pirmenybę sunkiųjų- krovinių magistralinėms linijoms, vidutinio-dažnio gesinimo + poliravimo technologijai didelės- magistralinėms linijoms ir vidutinio-dažnio gesinimo technologijai įprastiems-greičiams geležinkeliams Esant tokiam pačiam procesui, kuris yra standartizuotas pagal eismo intensyvumą. stiprinti, suvienodinti bandymų standartus ir statybos specifikacijas ir sumažinti skatinimo išlaidas. Geležinkelio paviršiaus stiprinimas gali būti atliekamas iš anksto, kad būtų išvengta dažno keitimo dėl pernelyg didelio susidėvėjimo vėliau.