关于铁路货车钩舌检修及裂纹修复的相关研究

发表时间:2020/11/20   来源:《科学与技术》2020年7月20期   作者:刘超 张业宜 付丽洪
[导读] 钩舌是机车车辆之间的关键连接部件

        刘超   张业宜   付丽洪
        中车贵阳车辆有限公司  贵州贵阳  550017

        摘  要:钩舌是机车车辆之间的关键连接部件。本文对钩舌检修过程中出现的主要质量问题提出了相应的解决方案和预防措施。

        关键词: 铁路货车  钩舌  牵引台   裂纹   处理
        一、概况
        钩舌是机车车辆之间的关键连接部件。钩舌的作用是用来实现机车与车辆或车辆与车辆之间的连挂和传递牵引力以及冲击力,并使车辆之间保持一定的距离。列车在运行过程中,钩舌将频繁受到牵拉力、压缩力以及冲击力作用,致使钩舌时常产生裂纹、磨耗等故障,直接影响到车辆的运行安全。
        二、主要不合格项点分析
        我们对钩舌检修不合格的209件钩舌从钩舌型号、材质、裂纹部位等信息进行了统计分析。
        1、钩舌型号
        现有钩舌主要有13、13A、13B、16、16H四种检修型号,对209件不合格钩舌进行统计发现,各型号钩舌检修合格率基本持平,见表一。

2、现有钩舌材质主要为C级钢、E级钢,对209件检修不合格钩舌进行统计,见图1。



        3、对钩舌检修不合格的的209件钩舌进行统计分析,见表二。


        
        对以上数据统计对比发现,钩舌型号、材质对应的钩舌修复率均不相同,但以上项点均不可控,无法制定相应的措施。从排列图中看到,下牵引台、内侧面检修不合格数量共占不合格总数的94.74%,是造成钩舌检修合格率低的主要原因。由此提升钩舌检修合格率的关键在于提升牵引台部位与内侧面的裂纹修复合格率。
        3、处理方法研究
        3.1、牵引台部位修复
        钩舌牵引台检修工艺标准为:磁痕长度不大于30mm且裂纹深度不大于1mm的可磨修至与周围表面圆滑过渡,复探检查合格后可继续使用,目前在路内钩体牵引台裂纹的焊修是车钩检修的一个工艺难点。进过反复工艺试验及验证,制定钩舌牵引台裂纹检修工艺流程,主要如下:
        ①探伤发现裂纹后,探伤人员对裂纹部位进行标识。
        ②使用风铣子打磨清除裂纹,然后返回再次探伤,确认裂纹清除干净。
        ③测量裂纹深度,测量长度。裂纹深度测量方法如下:将牵引台根部裂纹打磨消除后,将尖头塞尺插到磨痕最深处,将钢直尺平贴在附近平面,靠近辅助读取塞尺读数,如图所示。
        ④裂纹磨修清除时,须逐次进行打磨清除裂纹,然后再返回探伤,反复进行裂纹的打磨清除工作,不得一次性打磨过深人为加深裂纹长度及深度。
        因牵引台裂纹均在根部,原有的D型旋转锉易扩大裂纹长度及深度,因此需要根据裂纹部分重新选择磨修工具。经过不同磨修工具的试验对比,最终决定使用风铣子配以FX1020 M06型旋转锉进行牵引台裂纹磨修。


        3.2、内侧面裂纹修复
        固化内侧面裂纹焊修工艺,提高内侧面裂纹修复率,确定内侧面裂纹修复艺为:焊修前预热→裂纹部位进行焊修→焊后热处理(采用局部热处理方法)
        ①焊修前预热。C级钢、E级钢裂纹焊修前必须用焊炬进行预热,预热范围为待焊区域及其周围不小于母材厚度3倍或75mm宽度的较小值。预热温度须大于150℃。
        ②对裂纹部位进行焊修。C级钢选用J606焊条,E级钢选用J857焊条,焊接电流根据焊条型号与焊条规格调整,焊条在焊前必须经过350℃~400℃温度烘培两小时,烘焙后置于电焊条保温筒内(100℃~150℃)保温,焊接时随用随取。施焊部位应避免人为吹风与穿堂风。按焊接规范进行裂纹焊修。焊补由边缘向内部发展的裂纹时,应由裂纹末端起弧。焊缝不允许脱节,凹陷,母材与焊缝圆滑过渡,表层接头差应小于 2mm,焊接时采用短弧操作,以窄道焊为宜,起弧,收弧时应在这条焊缝的两端头(10~15)mm,采用回焊法处理。焊接时,应防止电弧击伤铸件表面,不应在铸件的非焊修表面引弧。
        ③焊后热处理。用焊炬对钩舌局部热处理,加热至相应的温度后盖上石棉被。采取局部热处理方式消除焊接应力时,待消除应力的面积应为焊缝周围从焊缝中心到最大外边缘的1.5倍或焊修取周围至少100mm的区域,加热要均匀加热。热处理温度为500~650℃,用石棉被覆盖缓慢冷却至室温。
        四、预防措施
        本文通过对钩舌检修过程中出现的问题进行了统计了分析,对钩舌裂纹修复的难点分别制定了相应的措施,确保了钩舌修复质量。同时我们还要继续修订完善相关的作业制度,加强日常监督检查,确保行车安全万无一失。
        

参考文献:
《铁路货车厂修规程》
《中国铁路总公司机辆部关于增加钩舌牵引台检修探伤要求的通知》机辆货车函(2018)32号
         
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