[發明專利]一種新型鋼軌修復用合金絲材及鋼軌表面損傷修復的方法

有效

• 申請號: 201910119200.1
• 申請日: 2019-02-18
• 公開（公告）號: CN109719456B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 夏志新;徐加超;陳磊
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B23P6/00
• 分類號: B23P6/00;B23K26/348;B23K35/30
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 韋海英

本發明涉及了一種新型鋼軌修復用合金絲材及鋼軌表面損傷修復的方法，所述新型鋼軌修復用合金絲材包括如下重量百分比的組分：0.6?1.5％的硅、0.1?0.6％的錳、0.01?0.1％的釩、0.01?0.5％的銅和小于等于0.45％的碳，其余為鐵，其所含雜質中鉻小于等于0.4％，硫小于等于0.005％，磷小于等于0.01％。該新型鋼軌修復用合金絲材具有較高的強度、硬度和韌性，且具有較好的抗腐蝕能力，該鋼軌表面損傷修復的方法中，利用該合金絲材作為熔覆材料，在鋼軌的受損面上熔覆形成的熔覆層組織致密、熱影響區小、結合強度高、晶粒細小均勻、無柱狀晶組織形態，具有較好的抗拉強度和屈服強度，且具有較高的沖擊吸收功，保證了鋼軌表面損傷的修復質量，且該鋼軌表面損傷修復的方法工作效率高、資源利用率高。

技術領域

本發明涉及一種新型鋼軌修復用合金絲材及鋼軌表面損傷修復的方法，屬于增材制造技術領域。

背景技術

增材制造(Additive Manufacturing，AM)俗稱3D打印，是融合了計算機輔助設計、材料加工與成形技術、以數字模型文件為基礎，通過軟件與數控系統將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫用生物材料，按照擠壓、燒結、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積，制造出實體物品的制造技術。相對于傳統的對原材料去除－切削、組裝的加工模式不同，是一種“自下而上”通過材料累加的制造方法，從無到有。這使得過去受到傳統制造方式的約束，而無法實現的復雜結構件制造變為可能。

熔覆技術是現代制造業中最為重要的結構修復技術之一。熔覆的目的就是在基體材料表面生成具有高硬度、耐磨損、耐腐蝕、熱障礙等的功能層，從當前熔覆的應用情況來看，其主要應用于兩個方面：一，對材料的表面改性，如燃汽輪機葉片，軋輥，齒輪等；二，對產品的表面修復，如轉子，模具等。有關資料表明，修復后的部件強度可達到原強度的90％以上，其修復費用不到重置價格的1/5，更重要的是縮短了維修時間，解決了大型企業重大成套設備連續可靠運行所必須解決的轉動部件快速搶修難題。

我國鐵路運營高速化、重載化，鋼軌傷損日益嚴重，目前磨損鋼軌表面在線修復過程中具有工作效率低、資源浪費大、焊補層沖擊韌性不夠、修復質量不易保證等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型鋼軌修復用合金絲材及鋼軌表面損傷修復的方法，該新型鋼軌修復用合金絲材具有較高的強度、硬度和韌性，且具有較好的抗腐蝕能力，該鋼軌表面損傷修復的方法中，利用該合金絲材作為熔覆材料，在鋼軌的受損面上熔覆形成的熔覆層組織致密、晶粒細小均勻、無柱狀晶組織形態，具有較好的抗拉強度和屈服強度，且具有較高的沖擊吸收功，保證了鋼軌表面損傷的修復質量，且該鋼軌表面損傷修復的方法工作效率高、資源利用率高。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一方面，本發明提供了一種新型鋼軌修復用合金絲材，所述新型鋼軌修復用合金絲材包括如下重量百分比的組分：0.6-1.5％的硅、0.1-0.6％的錳、0.01-0.1％的釩、0.01-0.5％的銅和小于等于0.45％的碳，其余為鐵。

進一步地，所述新型鋼軌修復用合金絲材包括如下重量百分比的組分：0.4％的碳、0.8％的硅、0.4％的錳和0.1％的釩和0.3％的銅，其余為鐵。

進一步地，所述新型鋼軌修復用合金絲材包括如下重量百分比的組分：0.4％的碳、1.2％的硅、0.4％的錳、0.05％的釩和0.5％的銅，其余為鐵。

另一方面，本發明還提供了一種利用上述的新型鋼軌修復用合金絲材進行鋼軌表面損傷修復的方法，包括如下步驟：

(1)將上述新型鋼軌修復用合金絲材的鋼鑄件鍛成盤條，并由絲材拉拔工藝冷拔成直徑為0.5-1.2mm的熔覆絲材。

(2)清理受損的表面，去除浮銹、灰塵、油污等雜質，保證修復面的潔凈，避免雜質影響結合處成分組成，而降低結合處綜合性能。