[實用新型]一種裂紋修復的車輪

有效

• 申請號: 201020504815.0
• 申請日: 2010-08-26
• 公開（公告）號: CN201824041U
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 譚宇海;關世武;馮福慶
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團鐵路運輸設備制造公司
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K35/22;B60B17/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本實用新型大型冶金車輛領域，尤其涉及一種裂紋修復的車輪。

背景技術

車輪是大型冶金車輛的主要和重要部件之一，當車輪在軌道上面行走時，承受車輛自重和整包鋼水產生的壓力和摩擦力，作用在車輪踏面上的壓力約100噸左右，因此車輪必須具有良好的綜合力學性能和足夠的硬化層。

車輪的生產過程中有兩次熱處理工序，第一次是整體熱處理使基體的硬度達到HB＝220～280，第二次是精加工以后進行車輪踏面表面熱處理，表面硬度達到HRC＝48～53，淬硬層厚度5mm。由于車輪材質的含碳量比較高，同時又受到工件的形狀和熱處理溫度等多方面因素的影響，車輪在熱處理過程中特別是最后一道工序表面淬火的過程中車輪踏面處極易產生裂紋。在踏面上出現裂紋的車輪按規定不能使用，按報廢處理。由于大型冶金車輛車輪生產成本高、工序復雜、加工周期長，報廢給企業帶來很大的經濟損失和工期的延誤。

我們常用的車輪的材質是ZG50Si2Mn和ZG340-640等高碳鋼，這類鋼由于碳含量較高(0.45％～0.65％)，焊后的硬化、裂紋敏感傾向很大，所以焊接性較差，屬于難焊金屬，如果采用塑性和韌性好的焊接材料，焊后車輪踏面的硬度達不到要求，耐磨性差；如果采用強度高硬度好的焊接材料，則在焊接時容易產生裂紋，焊縫金屬容易脫落，因此修復車輪具有不小的難度。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種裂紋修復的車輪，滿足車輪的強度和硬度的要求，降低生產成本。

為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現：

一種裂紋修復的車輪，包括車輪基體，其特征在于，車輪基體踏面裂紋處設有鍥形填充體，所述鍥形填充體為多層復合結構。

所述鍥形填充體包括底部的增強層和表面的硬度層，增強層為鎳基焊層，硬度層為HRC≥60的耐磨合金焊層。

所述耐磨合金焊層采用碳鋼為焊芯的低氫鈉型藥皮碳化鎢堆焊焊層。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：通過復合層填充體結構，既能保證與車輪基體牢固結合，不產生裂紋，又能使車輪踏面的硬度和耐磨性能滿足大型冶金車輛使用性能的要求，解決車輪熱處理后出現裂紋的問題，克服了大型冶金車輛車輪生產合格率低的弱點，可以進行大批量生產，降低了生產成本，提高企業的經濟效益。

附圖說明

圖1是本實用新型鍥形填充體局部示意圖；

圖2是裂紋位置示意圖。

圖中：1-車輪基體????2-踏面????3-鍥形填充體????4-增強層????5-硬度層

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明：

見圖1，一種裂紋修復的車輪，包括車輪基體1，車輪基體踏面2裂紋處設有鍥形填充體3，所述鍥形填充體3為多層復合結構。所述鍥形填充體3包括底部的增強層4和表面的硬度層5，增強層為鎳基焊層，硬度層為HRC≥60的耐磨合金焊層。所述耐磨合金焊層采用碳鋼為焊芯的低氫鈉型藥皮碳化鎢堆焊焊層。見圖2，裂紋一般發生在車輪基體1與踏面2的夾角A處。

一種裂紋修復的車輪的焊接修復過程中如下：

1、焊前車輪基體1預熱，預熱溫度為250℃～280℃，預熱溫度達到要求后再保溫2小時左右方可施焊；

2、根據增強層4和硬度層5焊接材料選擇合適的焊接工藝參數；

3、施焊采用薄層、分段、退步焊接技術，盡量壓低電弧長度，避免采用擺動焊，焊接結束熄弧前，回填5mm以填充弧坑；

4、焊第二道時要用鋼絲刷子徹底清除焊渣；

5、施焊過程中除底層及表面層外每層采用錘擊法消除應力；

6、焊后放在加熱爐中用250℃左右進行保溫2小時，然后緩慢冷卻。

增強層金屬采用機械性能好、抗裂性強、塑性大的鎳基焊條焊接，以確保填充體金屬與車輪基體金屬有良好的融合性能，提高焊縫金屬的塑韌性，增加抗裂性。硬度層表層硬度可以達到HRC≥60，這樣既能保證焊縫金屬與車輪基體牢固結合，不產生裂紋，又能使焊后的車輪踏面的硬度和耐磨性能滿足大型冶金車輛使用性能的要求，焊接修復后的車輪在實際使用過程中的效果良好，焊接修復完畢后的車輪無需再次進行熱處理，經過探傷檢查合格后即可使用。