關于轉向架構架用鑄件缺陷焊接修復技術研究

任文勇 郝森 紀正 李江江

摘 要：轉向架在列車的行走部件中扮演著重要的角色，會對列車是否安全行駛產生直接的影響，其中承擔著整個列車支撐任務的轉向架構架的重要性更是顯而易見的。但從當前的發(fā)展趨勢來看，轉向架構架用鑄件依然存在某些缺陷，如鑄件廢品率高、存在雜質等，所以本文首先闡述鑄件缺陷及原因，接著重點圍繞著轉向架構架用鑄件缺陷焊接修復技術展開論述，旨在全面提高鑄造質量。

關鍵詞：轉向架構架; 鑄件; 鑄件缺陷; 焊接修復技術

引言

針對鑄件來說，其存在著較多的優(yōu)勢，如成本低廉、可以成形復雜零件等，因此在相關領域得到了普遍的認可與推崇，但是其也存在某些缺陷，如雜質、容易產生氣孔等，因此深入分析鑄件的缺陷修復技術對提高鑄造質量、加快企業(yè)發(fā)展腳步等方面均有著積極的意義。

1轉向架構架用鑄件缺陷及原因

這里以轉向架構架中的齒輪箱吊座為例，因為該吊座自身結構就存在一定的繁瑣性，倘若使用鋼板組焊的方案，那么會在無形當中增加焊接的難度系數(shù)。經過反復研究與論證，最終選擇使用鑄造齒輪箱吊座。當齒輪箱吊座組被順利焊接到構件上之后，在開展機械加工作業(yè)期間產生了氣孔，其寬3mm，深4mm，長20mm，無法滿足既定標準。所以對鑄件生產工藝進行深度剖析以后看到，存在缺陷的鑄件在實際澆鑄期間澆包嘴與澆口杯之間的差距非常明顯，所以在澆鑄的時候就很容易產生氣孔。所以為了盡可能降低以上問題發(fā)生的概率，相關人員在日后的生產作業(yè)中需要將目光放在鑄件上面，并在此基礎上對操作工藝加以細化，適當提升澆鑄溫度，對澆包鎮(zhèn)靜時間做好嚴格的把關，盡可能縮短澆包嘴到澆口杯的差距，控制澆鑄速度，目的是為了令金屬液可以快速成型，預防氣體侵入，令型腔和液體金屬中的氣體成功排出，以此來減少缺陷情況出現(xiàn)的概率。

2轉向架構架用鑄件缺陷焊接修復技術

鑄件材質屬于G20Mn5，其化學成分范圍基本上與國標中的 ZG20Mn 以及 ZG20Si Mn相似。對上述鑄件進行詳細計算以后，可以看到：該鑄件的碳當量是0.43% ，同時鑄件厚度較大，因此在開展焊接修復的前期階段應當事先對鑄件做好預熱工作，以此來促進補焊水平的全面提升。不僅如此，鑄件組織存在疏松的特點，所以在焊接期間難免會衍生出一些氣體，所以為了妥善處理上述難題，相關人員應當適當增大熱輸入，增加冷卻時間，只有這樣才能充分確保氣體得以全面排出。在對該修復方案進行制定的前期階段，還應當在充分結合相關要求的基礎上開展評定實驗工作，切實保障所使用的焊接修復方案行之有效，結合缺陷實際狀況、鑄造特征制定出與之相匹配的修復方案。

第一，相關人員可借助于直磨機打磨的方式將鑄造缺陷加以去除，直到完全清理干凈鑄造缺陷即可，并且還要把四周區(qū)域的漆、油污等相關雜質清理干凈，充分確保待焊部位20毫米范圍內不會存在雜質，且表面光滑整潔。

第二，在對以下內容進行充分考慮的基礎上來對坡口尺寸加以明確：一是部件橫截面厚度;二是焊工操作條件;三是坡口部位，同時還要把坡口修磨至最佳尺寸，圖1是清除完鑄件缺陷之后坡口修磨建議的尺寸。

第三，在實際清理期間一定要開展磁粉檢測工作，直到將鑄件缺陷徹底清除才可以。

第四，盡可能以多層多道焊為主，在開展焊接作業(yè)期間無論哪層焊縫厚度均要小于4毫米。在進行多層焊接期間推薦第一層焊縫盡量以較小電流施焊為主，目的是為了減少熱裂縫發(fā)生的概率。每當焊接完一層之后，相關人員都要對熔渣做好清除工作。如果發(fā)現(xiàn)裂紋等情況時，那么一定要全部清理完畢之后才能焊接下一層。

第五，在開展焊接作業(yè)期間，應當對以下焊接工藝參數(shù)予以高度重視：一是使用ISO14341-A-G42MG0規(guī)格的焊材以及1.0mm的焊絲;二是焊接位置為PA;三是預熱溫度需要保持在150～250℃的范圍內;四是焊接電流要控制在170～190A的范圍內，而電弧電壓需要控制在20～23V的范圍內。

第六，當每層焊縫焊接完畢之后，都要錘擊釋放應力。不只是這樣，還要做好修磨工作，并對其外觀進行詳細檢查。

第七，當焊接工作經過一段時間以后，需要開展磁粉檢測工作以及超聲波探傷檢測工作，目的是為了禁止鑄件表面存在缺陷。

第八，當焊修作業(yè)完畢之后，整個構架需要以最快的速度做好去應力退火處理工作。從圖2中可以看到，焊修以后的齒輪箱吊座在日后加工當中并沒有發(fā)生缺陷，滿足了既定標準。

結語

靈活運用焊接修復技術可以妥善處理鑄件缺陷問題，焊修當中所使用到的工具非常簡便，可以在發(fā)現(xiàn)缺陷之后不受任何干擾開展焊修工作，以便可以有效減少鑄件單件與相關部件報廢情況出現(xiàn)的概率，為相關企業(yè)可以謀取到豐厚的經濟效益夯實基礎。

參考文獻

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