Розробка заходів по підвищенню ресурсу наплавлених колісних пар шляхом вдосконалення процесу наплавки

Abstract

В даній магістерській роботі була розглянута технологія наплавлення колісних пар залізничного рухомого складу, матеріали, які при цьому використовуються. Проведений аналіз причин зношування гребнів колісних пар локомотива та виконане дослідження зразку тріснутого бандажу та багаторазово наплавленого гребня. Методом оптико-емісійного спектрального аналізу було визначено хімічний склад. основного металу колісної пари та наплавленого шару. Виявилося, що наплавленому шарі металу значно зменшений вміст вуглецю, що призводить до втрати міцності колісної пари та пришвидшує зношування гребня. Для вирішення цієї проблеми запропоновано використання іншого виду порошкового дроту з більшим вмістом вуглецю, а саме Hardsteel 330. Провівши металографічний та фрактографічний аналіз з метою дослідження мікроструктури зразка та виявлення причин виникнення дефектів при наплавлені (холодні тріщини) запропоновано вдосконалити технологію наплавлення, а саме застосування електродного матеріалу з вищім вуглецевим еквівалентом можливе за наступних умов: 1) Попередній або супутній підігрів колісної пари згідно розрахунковим даним для матеріалу бандажу (Сталь 50Г) для зменшення вірогідності утворення закалочних структур. 2) Прожарювання флюсу та порошкового дроту при температурі 250…3000С для зменшення вмісту вологи в них, яка може суттєво підвищити вміст дифузійного водню в наплавленому металі і привести до виникнення холодних тріщин в наплавленому металі, що розповсюдяться і в основний метал. 3) Дотримка загальних вимог до робіт подібного роду (наплавлення відповідальних деталей), основними з яких є повне очищення місця наплавлення від іржі, бруду та інших неметалевих відкладень. 4) Підтримка існуючого обладнання в працездатному стані: своєчасна продувка стиснутим повітрям рукаву для подачі. Для підвищення вмісту вуглецю в наплавленому шарі гребня колісної пари запропоновано використання більш вуглецевовмісного порошкового дроту Hardsteel 330. Його застосування збільшить зносостійкість гребня колісної пари та зменшить вірогідність утворення закалочних структур та холодних тріщин. Дотримуючись запропонованих в магістерській роботі рекомендацій технологічного процесу та використовування дроту Hardsteel 330 дозволить збільшити міжремонтний інтервал гребня колісної пари у 1,5 рази.