Abstrakt: Povrchové praskliny na železničných valcoch sa analyzovali pomocou metód, ako je kontrola magnetických častíc, umývanie kyselín a metalografické vyšetrenie. Výsledky ukázali, že popáleniny sekundárneho ochladzovania generované počas procesu výroby valcov boli hlavnou príčinou praskania na valcovej ploche valcov. Prijatím opatrení, ako je zníženie mletia na koncovej tvári valca, zvýšenie príjmu brúsenia vonkajšieho priemeru a posilnenie riadenia rukávu, bolo vylúčené popáleniny spôsobené sekundárnym ochladzovaním.
Kľúčové slová: železničné ložiská; Valček; Brúsenie; popáliť; prasknúť
Počas normálnej údržby ložiska železničných vozidiel NJ (P) 326x1 po dobu údržby po dobu údržby odhalila jedno alebo niekoľko trhlín zhruba rozložené pozdĺž axiálneho smeru na valcovej ploche jednotlivých valcov. Materiál valca je GCR15 a najdlhšia doba inštalácie a použitia valca je 18 mesiacov. Maximálny počet najazdených kusov autobusu dosiahol 700 000 kilometrov. Nasledujúci text poskytuje podrobnú analýzu štyroch prasknutých vzoriek valcov.
1. Inšpekcia a analýza
1.1 Makroskopické pozorovanie morfológie
Makroskopické pozorovanie a kontrola magnetických častíc sa uskutočňovali na morfológii trhlín v valcoch v 4 vzorkách (očíslované 1 # až 4 #) a na ich valcovacích povrchoch a koncových plochách sa nezistili žiadne ďalšie formy poškodenia, s výnimkou trhlín. Morfológia crackov valcov 1 # až 4 # je znázornená na obrázku 1, medzi ktorými bolo na val do valca 1 # 10 trhliny s dĺžkou 4. 7-9 mm; Na val do valca 2 boli pozorované štyri trhliny s dĺžkou 4-9. 5 mm; Na valca 3 bolo pozorovaných celkom 11 trhlín s dĺžkami v rozmedzí od 3 do 20 mm; Na val do valca 4 boli pozorované dve trhliny s dĺžkami 40 a 45 mm.
1.2 Rutinná kontrola projektu
Chemické zloženie, tvrdosť, inklúzie a ochladzovacie a temperovacie štruktúry štyroch valčekov boli skontrolované v súlade s TB\/T {{}}} „Technické podmienky na objednávku oceľovej ocele s vysokým obsahom uhlíka s vysokým obsahom uhlíkového chromium s vysokým obsahom chromium s vysokým obsahom chromium s vysokým obsahom chromium s vysokým obsahom chromium s oceľovým ložiskom. 2235-2010 "Normy riadenia kvality pre železničné ložiská". Výsledky ukázali, že suroviny a kvalita tepelného spracovania valcov boli v kvalifikovanom rozsahu a splnili príslušné štandardné požiadavky.
Obrázok 1 Morfológia crackov valca
1.3 Kontrola umývania kyseliny
Štyri prasknuté valčeky boli podrobené premytiu studenej kyseliny podľa štandardu JB\/T 1255-2001 a bolo pozorované, že v rámci obvodového smeru na valcovej ploche štyroch valcov bolo viacerých svetlo šedých bielych alebo jasne bielych značiek. Okraje jasne bielych oblastí boli obklopené tmavých čiernych pruhov a polohy trhlín boli všetky v svetlo šedej bielej alebo jasne bielej oblasti, ktoré boli typickou morfológiou popáleniny. Morfológia popáleniny valcov 3 # a 4 # po premytí kyseliny je znázornená šípkami na obrázku 2 a na obrázku 3.
Obrázok 2-3 # Morfológia Wash Wash Burn Coller Acid Wash Burn Morfológia
Obrázok 3 4 # Morfológia Wash Wash Burn Coller Acid Wash Burn Morfológia
1.4 Analýza zlomenín
Pomocou zariadenia na rezanie drôtov bol horizontálne rezaný valček 4 #. Pri ochrane pôvodnej trhliny pred poškodením bol druhý koniec trhliny na valčekovom 4 # manuálne odpojený. Morfológia zlomenín po otvorení je znázornená na obrázku 4. Pozorovanie povrchu zlomenín je možné zistiť, že na oboch stranách eliptickej škatule sú radiálne hrebeň na oboch stranách eliptickej škatule (čo zodpovedá šedej bielej ploche povrchu označenej eliptickou skrinkou na obrázku 3), ako je uvedené šípkou v smere zobrazenom na obrázku. Na základe ich smeru je možné zistiť, že spálená plocha na povrchu valca je oblasť zdroja trhlín.
Obrázok 4: Morfológia zlomenín valca # 4
Metalografické vyšetrenie na oboch stranách cracku 1,5
Vyberte jasne bielu plochu pozdĺž obvodu valca 4 #, nakrájajte a drvte ju vodorovne a pred ich umiestnením pod mikroskopom na pozorovanie použite 4% alkoholu kyseliny dusičnej. Zistilo sa, že na oboch stranách trhliny nedošlo k žiadnej decarburizácii. Extrémne tenká biela jasná vrstva na povrchu bola sekundárnou ochladenou martenzitickou štruktúrou s hĺbkou približne 10-30 μm a vysoká teplota temperovaná štruktúra pod povrchom bola asi 70-140 μm. Jadrom matrice bolo normálna metalografická štruktúra. Spracovanie začína z bielej jasnej vrstvy sekundárneho ochladeného martenzitu na povrchu a siaha až k matrici. Metalografická štruktúra na oboch stranách valca 4 # je znázornená na obrázku 5.
Z vyššie uvedených výsledkov inšpekcie je zrejmé, že jedna alebo niekoľko trhlín, ktoré sa objavujú na valcovej ploche jednotlivých valcov v železničných ložiskách, súvisia so sekundárnymi popáleninami ochladzovania na povrchu valca.
Obrázok 5: Metalografická štruktúra na oboch stranách valca 4 #
2. Analýza príčin popálenia
2.1 Vyšetrovanie a analýza použitia prasknutých valcov
Železničné ložiská sú kľúčové komponenty podvozku vozidla, nainštalované v pároch v nápravnej skrinke a namazané tukom železničnej IV. Musia vydržať určité radiálne a axiálne zaťaženie a bežné poruchy zahŕňajú odlupovanie pracovnej plochy, únavové praskliny, jamky a elektrické korózne značky. Pokiaľ ide o výskyt prasklín valcových trhlín, vyšetrovanie na mieste zistilo, že s výnimkou niekoľkých valcov s popáleninami a trhlinami neboli žiadne abnormality vo vzhľade, farbe maziva a mazania ostatných častí ložiska. Inšpekcia magnetických častíc potvrdila, že na vnútorných a vonkajších kruhových povrchoch sa nenašli žiadne praskliny; Podľa údajov o teplote zaznamenaných alarmom teploty nápravy vozidla je zrejmé, že zvýšenie teploty ložiska nápravy je tiež normálne. Korózia krakovaného valného povrchu valca sa uskutočňovala s použitím roztoku alkoholu 3% dusičnej a pozorovanie pod mikroskopom 400x potvrdilo, že na rolovacej ploche neboli žiadne známky elektrickej korózie. Vzhľadom na to, že morfológia trhlín chybného valca je pozdĺžnou rovnou trhlinou s rôznymi dĺžkami a umiestnenia výskytu sú tiež na valnom povrchu, distribučný vzorec horiacej vrstvy sa líši od vrstvy spôsobenej elektrickou eróziou (distribučný vzor elektrickej erózie je väčšinou kruhový ARC). Preto je možné vylúčiť, že popálenie a praskanie valca valcovacej plochy sú spôsobené zlým mazaním alebo elektrickou eróziou počas prevádzky ložiska. Preto je možné dospieť k záveru, že popálenie na valcovacej ploche valca sa vyskytlo počas výrobného procesu a praskanie valcového povrchu valca môže byť spôsobené iniciáciou a šírením únavových trhlín v mieste popáleniny pri striedaní kontaktného stresu.
2.2 Mechanizmus tvorby a charakteristiky mletia popálenín
Ak sú ložiskové časti po tepelnom úprave mleté, vysoké teploty sa vytvárajú na povrchu častí v dôsledku mletia tepla, čo spôsobuje miestne zmeny v povrchovej štruktúre a vlastnostiach. Tento typ defektu sa zvyčajne označuje ako mletie. Brúsené popáleniny sa vo všeobecnosti rozdeľujú na dva typy: jeden je popáleniny teploty s vysokým teplotou; Druhým typom je popálenie sekundárneho ochladenia.
Teplotný rozsah pre popáleniny teploty vysokej teploty je z nad teplotou teploty časti pod kritickou teplotou AC1 z oceľového fázového prechodu, približne medzi 200 a 745 stupňami. Pri tejto teplote sa povrchové štruktúry martenzitu a zvyškových austenitských štruktúr rozkladajú a transformujú na martenzitové alebo martenzitové štruktúry, ktoré majú zlú odolnosť proti korózii kyslej a po praní studenej kyseliny sa javia tmavá čierna. Preto sú popáleniny vysokej teploty temperovanie známe aj ako „čierne popáleniny“.
Lokálna okamžitá vysoká teplota generovaná popáleninami sekundárneho ochladzovania sa vyskytuje nad kritickou teplotou AC1 transformácie ocele, ktorá je asi 800 stupňov alebo viac. Povrchová martenzitická štruktúra prechádza fázovou transformáciou a transformuje sa na austenit, ktorý sa potom ochladzuje rezaním tekutiny a prepustením, aby sa vytvorila sekundárna latenzitická vrstva. Táto štruktúra nie je ľahko korodovaná kyselinou, takže po umývaní kyseliny studenej je povrch popáleniny sivou bielej alebo jasne bielej a okolie je tmavočervená. Preto sú popáleniny sekundárneho ochladzovania známe aj ako „biele popáleniny“. Sekundárne tkanivo spaľovania typu ochladzovania bude generovať výrazné ťahové napätie na povrchu obrobku, ktorý môže za určitých podmienok vyvolať trhliny. Počas procesu mletia je sekundárna plocha spaľovania kladenia náchylná na generovanie mletých trhlín pod účinkom mletia. Zvyčajne sú mleté trhliny veľmi malé a nedajú sa zistiť pozorovaním voľného oka. Na ich identifikáciu sa musí použiť metóda kontroly magnetických častíc.
2.3 Vyšetrovanie zranení popáleniny na povrchu spracovania valca
Povrch mletia valca obsahuje povrch vonkajšieho priemeru a dve koncové tváre. Proces mletia povrchu vonkajšieho priemeru využíva mlynček bez typu bezprostredne na nepretržité brúsenie, ktoré je rozdelené do štyroch procesov: hrubé brúsenie, jemné mletie, jemné mletie a ultra presnosť. Je dokončených celkom 10 procesov brúsenia a ultra presnosti. Povrch vonkajšieho priemeru valca sa spracováva pomocou mlynčeka bez stredu typu, s malou rýchlosťou posuvu a dobrým chladiacim podmienkam a vo všeobecnosti nespôsobuje sekundárne popáleniny ochladzovania. Proces presného brúsenia vonkajšieho priemeru prijíma plne automatickú mlynčeku bez centra CNC, ktorá má funkcie automatickej diagnostiky, poplachu a ochrany. Akonáhle dôjde k abnormalite počas procesu obrábania, zariadenie vydá príkaz na zastavenie a je tiež nemožné produkovať popáleniny kruhového mletia. Preskúmalo sa skúmanie procesu drsného mletia vonkajšieho priemeru, preskúmalo sa celkom 5009 záznamov o kontrole valca a nezistil sa žiadny jav popálenia mletia. Spracovanie koncovej tváre valca prijíma horizontálny mlynček s dvojitým koncom na brúsenie obidvoch koncových tvárí súčasne, rozdelené na hrubé mletie a jemné mletie. Po vyšetrení sa zistilo, že na povrchu vonkajšieho priemeru valčekov sa vyskytli stopy po povrchu vonkajšieho priemeru vallerov pomocou mlyna M775B1 Horizontal Axis. Po jemnom brúsení vonkajšieho priemeru a inšpekcii kyseliny sa zistilo, že na povrchu vonkajšieho priemeru valcov boli popálené značky.
2.4 Test reprodukcie
Bol vypracovaný plán mletia testov pre charakteristiky bez centra mletia, čo zahŕňa umelé zvýšenie mletia množstva a rýchlosti, nie včasného obliekania brúsneho kolesa, vypnutím alebo znížením prietoku reznej tekutiny alebo náhlym výpadkom napájania počas mletia. Tieto testovacie podmienky spôsobujú rýchle zvýšenie teploty v oblasti mletia. Po viacerých testoch sa našli iba škrabance a špirálové čierne popáleniny na povrchu vonkajšieho priemeru valca. Simulačné testy sa však uskutočňovali na mlynčine s dvojitým koncom tváre za tvrdých mletých podmienok (pomocou zvýšeného brúsenia koncovej tváre, opotrebovaných starých rukávov, redukovanej reznej tekutiny, pasivácie kolies, atď.) A výsledky ukázali popálené značky určitej šírky určitého šírky na povrchu, ktorý je na konci s priemerom na vonkajší priemer, spôsobil škriatok povrch priemeru valca.
Obrázok 6 popáleniny generované brúsením dvojitých koncových tvárí
Prostredníctvom hĺbkovej analýzy princípu mletia a charakteristík procesu mletia dvojitého konca sa zistilo, že pri brúsení valcoch vstupujú valčeky do 25 valcovitých rukávov na kruhovom brúsenom kotúči brúsky. Brúsny disk sa otáča a pošle valčeky do brúsnej plochy brúsneho kolesa. Brúska disk a brúsené koleso sa otáčajú vo vzťahu k sebe navzájom a ľavá a pravá brúska kolesá súčasne brúsia dve koncové tváre. Počas brúsenia spôsobujú povrch vonkajšieho priemeru valca a vnútornú stenu oceľového rukávu veľké trenie a vytvára okamžitú vysokú teplotu. V dôsledku malej medzery medzi rukávmi a valčekom je rezacia tekutina v čase ťažké ochladiť. Keď sa zhoršuje stav mletia (napríklad nadmerné vybavenie na koncovej tvári), teplota sa rýchlo zvýši nad kritickú teplotu prechodu oceľovej fázy. Keď sa valček otáča s mletným diskom do refluxu reznej tekutiny v dolnej časti, rýchlo sa ochladí, čo bude mať za následok popálenie sekundárneho ochladzovania, ak je povrchové povolenie procesu vonkajšieho priemeru príliš malé, popálené tkanivo nebolo odstránené a zostalo na povrchu valca.
3. Preventívne opatrenia
Pri použití horizontálnej osi dvojlého konca brúsky na brúsenie koncovej čela valca je povrch vonkajšieho priemeru valca náchylný na popáleniny. Metóda na zabránenie popáleninám je zníženie tvorby trecieho tepla medzi vnútornou stenou rukávu a povrchom vonkajšieho priemeru valca. Odporúčané preventívne opatrenia zahŕňajú: (1) nastavovanie toku procesu a zvýšenie mletia príjmu vonkajšieho priemeru valca po brúsení dvojitého konca tváre. Pridajte hrubý proces mletia vonkajšieho priemeru a upravte originálny proces s drsným mletom dvojitého koncového čelného procesu a procesu jemného mletia dvojitého konca čelného procesu až po procese hrubého mletia vonkajšieho priemeru; Pred hrubým mletom procesu vonkajšieho priemeru upravte brúsenie vonkajšieho priemeru po brúsení dvojitých koncových tvárí z pôvodného {{{}}. {{}}. povrch priemeru valca; (2) Znížte brúsenie príspevku dvojitých koncových tvárí valca. Výbava dvojitého konca tváre bola upravená od 0. 45-0. 60 mm až 0. 20-0. Rýchlosť rozmerovej zmeny po tepelnom spracovaní sa prísne kontroluje, aby sa zabezpečilo, že rozmer dĺžky valca vstupujúceho do procesu mletia dvojitého konca je riadený v štandardnom rozsahu tolerancie, čím sa znižuje rezná sila a trenie na vnútornej stene rukávu; (3) Vylepšite štruktúru rukávu. Vytvorte reznú tekutinu nalievací port na vonkajší povrch rukávu, ktorý umožňuje rezanú tekutinu hladko prúdiť do vnútornej steny rukávu počas spracovania, znižovať tepelné tepla a vyhnúť sa popáleninám povrchu; (4) Posilniť riadenie dôležitých príslušenstiev, ako sú rukávy, a striktne implementovať nariadenia na nahradenie rukávov. Ak počet valcov spracovaných v procese brúsenia dvojitého konca dosiahne 200 000 až 250000 alebo koncový priebeh valca prekročí toleranciu, musia sa vymeniť všetky rukávy; Ak sú na povrchu vonkajšieho priemeru valca stále popálené značky po mletí dvojitého konca a kontrolu kyslého premytia (až do procesu drsného mletia vonkajšieho priemeru), mali by sa vymeniť všetky rukávy; (5) Vylepšte procesné dokumenty a štandardizujte normy kontroly kyseliny. Určite načasovanie, frekvenciu a množstvo inšpekcií premytia kyselín, objasnite požiadavky na riešenie prípadov popálenia objavených počas umývania kyselín a okamžite a presne identifikujte problémy s kvalitou popáleniny.
2025 májTretíOdporúčanie produktu WBM WBM:
Cutter:
WBM produkuje zúžené valček s vysokou účinnosťou a automatizáciou. Valčeky sa tvoria na jedinom automatickom lise za studena a sú kŕmené, rezané a vrazené do matrice na päť krokov.
Môžeme vyrábať rôzne typy a veľkosti zúžení valček s zabezpečením kvality, zahŕňajú: kombinovaný punč, vonkajší rukáv, čepeľ, kombinovaný punč, napájací valec, kombinované matrice, dvojvrstvový rukáv, vložka.
