微动磨损诱发车轴热喷涂层表层显微硬化行为特征研究

研究了微动磨损诱发层状铁素体与奥氏体复相组织热喷涂层表层显微硬化行为及磨损表面形貌特征。带状挤出物的出现是涂层在微动磨损条件下塑性变形的表面特征形貌，多系滑多的滑移带交叉重迭诱发涂层内部产生微裂纹。微动磨损的车轴涂层表层及无涂层车轴表层的显微硬度分布测量结果对比分析表明，微动磨损塑性变形导致涂层表层显著加工硬化，对涂层抗微动磨损损伤产生重要作用。     

列车车轴抗微动损伤热喷涂层组织结构研究

采用金相显微镜和SEM对热喷涂Ni－Cr涂层微观组织结构进行了观察，对涂层相结构进行X－射线衍射谱分析，并就列车车轴涂层抗微动操作性能对涂层组织结构依赖关系进行探讨。分析结果表明，热涂层工作层为多孔、疏松并有不同形貌氧化物的铁素体（a-Fe）与奥氏[γ-（Fe，Ni）]复相层状结构组织。涂层与基体结合牢固，涂层层状结构阻碍微动疲劳裂纹扩展。微协磨损前后合金元素分布状态的对比分析表明，微动磨损导致涂层工作层中Ni元素的再分布。溶入奥氏体Ni量的增加有利于奥氏体稳定化和提高奥氏体断裂韧性，从而进一步增加了裂纹在涂层中扩展的阻力并对防止涂层碎裂层与剥离起到一定作用。合金涂层对提高车轴抗微动操作性能起到重要作用。     

轮轴过盈配合面损伤分析及对策

轮轴过盈配合面的微动损伤常常导致车轴产生裂纹甚至断裂,为了避免以往用高压退轮的方法带来的2次损伤,采用原位剖切的方法,将车轴与轮毂配合分离来观察分析轮座表面损伤的基体特征。结合对配合面的显微观测和力学分析对损伤进行分析,结果表明:在复杂的载荷作用下,RD2型车轮与车轴轮座接触边缘发生复合微动,配合面的2个接触边缘存在一个宽度约20 mm环状磨损区域,并伴有微裂纹的形成,破坏特征完全符合微动疲劳磨损机制。评述和比较了现有的车轴抗微动损伤的措施,并提出了自己的建议,对深入研究车轴损伤机制及预防措施提供理论基础。     

SS3B及SS4型机车整体轮对车轴轮座显微裂纹分析及对策

对SS3B、SS4型机车车轴进行受力分析,结合微动疲劳理论分析车轴轮座内侧产生显微疲劳裂纹的原因,提出了增大轮座直径、增加卸荷槽、设计车轮突悬,采用使车轴表层形成压应力和提高车轴强度的方法,以提高机车车轴寿命的对策。     

改善新干线车辆车轴常规检测

用实尺寸车轴进行断裂力学计算、疲劳试验，对目前超声波探伤的精度进行测定，以提高新干线车辆车轴常规检测的效率而又不降低其安全性。作为许可的裂纹，提议对车辆最重要的部位，齿轮侧轮座内端3mm深的裂纹，对可能在运动中损伤的车轴中间无配合部位2mm深的裂纹进行检测，发现只要运用应力和残余应力保持现有水平，就有可能省去新干线车辆的转向架磁粉检测。     

采用盐浴软氮化抑制车轴微动磨蚀的试验研究

微动磨蚀现象可导致车轴疲劳强度下降,而采用盐浴软氮化工艺可以防止车轴的微动磨蚀.文中将盐浴软氮化工艺应用于车轴进行了试验研究,结果表明,盐浴软氮化工艺可显著提高车轴的疲劳强度.相比光轴,经盐浴软氮化的试验车轴的疲劳强度约提高42％;处理后车轴无变形,车轴基体的组织未变,车轴的综合机械性能不受影响,适合应用于铁道机车车辆车轴.     

铁路货车车轴轮座早期裂纹的诊断和预防

统计分析了现场发现的铁路货车车轴轮座早期裂纹,归纳了车轴轮座早期裂纹特性,提出了相应的预防措施。旨在通过铁路货车车轴轮座裂纹的早期预防、诊断,达到车轴防裂、防冷切的目的,为铁路运输安全提供优质的设备保障。     

车轴的微动摩蚀与对策

微动摩蚀能引起一种或多种形式的破坏，如微动磨损，微动疲劳，微动量，滑移区域的大小与轮座的型式，轮毅刚度，法向力的大小等因素有关，试验表明，微动摩蚀可构件的疲劳强度降低３０％～８０％，实物轮轴试验结果验证，车轴压装的裂纹或断裂都是由于微动摩蚀所致。在微动区域加保护层可有效地防止微动摩蚀。预处理工艺选择恰当，可使其疲劳强度提高５０％，实物轴已装车运行４０多万公里，情况良好。     

轨道车辆车轴强度及疲劳裂纹扩展寿命分析

以GCY300II型轨道车12 t轴重车轴为研究对象,采用机车车轴的强度标准,利用有限元计算方法计算车轴不同轴重下的6种不同工况的静强度和疲劳强度,在获得对应工况的应力分布及数值的基础上,进行车轴的静强度和疲劳强度分析,并确定车轴薄弱部位,然后假定车轴最薄弱部位出现疲劳裂纹,将不同轴重、不同工况下计算得到的应力数值作为车轴裂纹处的载荷应力谱,再结合疲劳断裂分析理论计算分析车轴疲劳裂纹扩展寿命。计算结果表明:车轴薄弱部位为车轴变截面处,其中最薄弱部位为车轮内侧轮座处上边缘。     

铁道车辆空心车轴裂纹的超声波检测

本文在试验的基础上,研讨了孔径为30 mm空心车轴的超声波检测装置。为补偿因孔径太小而导致的探测灵敏度下降,设计了一种压电复合聚焦探头。业已表明,所研发的超声波技术,可检测出非配合中间部位深度为0.15 mm的人工裂纹以及轮座(配合部位)内深度为0.3 mm的裂纹。对装用这种空心车轴的车辆来说,车轴的检查精度符合新干线铁道车辆的要求。     

电力机车车轴不解体超声波探伤

车轴不解体超声波探伤法在任何场合均可以对车轴进行不解体探伤及监视“病轴”裂纹的发展。这种探伤法1977年由铁科院研试成功,是机务段较理想的一种快速检查车轴裂纹方法。1972年我段对6Y_2型电力机车部分车轴的非齿侧轮座进行过超声波探伤,当时发现轮座内侧距边缘10～15毫米处近90％的轴产生不同深度的裂纹,退轴后电磁探伤验证无误。当时我们采用30°斜探头在抱轴颈处进行横波探伤,这种探伤法必须解体转向架和轮对,其作业过     

热喷涂在铁路行业的应用现状及前景展望

热喷涂是提高材料耐磨性和耐蚀性的有效技术，近几年得到快速发展。新的喷涂技术以及新型涂层不断涌现，并在各行业开展了广泛的应用性研究。本文综述了热喷涂技术在铁路工程构件上的一些应用性研究，其中包括车轴、制动盘、活塞环、铁路桥梁等。同时，对近几年热喷涂热点研究方向——热喷涂非晶涂层、纳米涂层以及非晶纳米晶复合涂层的发展进行阐述，并对先进热喷涂技术在铁路行业的进一步应用进行展望。     

RD2型滚动轴承轮对防尘板座与轮座前肩过渡圆弧部位横裂纹的探伤工艺分析

1问题的提出2005年2月26日,某车辆段在给C62B4601787号敞车做段修时,探伤工用3000型荧光磁粉探伤机检查出该车3位车轴防尘板座与轮座前肩过渡圆弧处存在1条长42 mm、深1·0 mm的横向裂纹。该裂纹距车轴左端面272 mm,有10 mm与车轴轮座前肩重合(见图1)。该车轴由齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司于1 9 8 8年1 2月制造,1 9 8 9年3月2 6日组装。本次段修是因左端轴承到期而将轴承退卸,在对车轴除锈后施行电磁探伤检查时发现了该处横裂纹的存在。然后,分别用轮轴微机控制超声波自动探伤机和图1裂纹部位示意图多通道超声波探伤仪进行对比检测…     

SS3B电力机车车轴轮座显微裂纹分析及对策

进行了SS3B电力机车车轴的计算分析 ,结合微动疲劳理论分析了车轴轮座内侧产生显微疲劳裂纹的原因 ,提出了采用使车轴表层形成压应力和提高车轴强度的方法 ,提高SS3B电力机车车轴寿命的对策。     

空心车轴轮座处的裂纹扩展性评价

以往以既有线车辆使用的非高频淬火车轴的轮座为对象,探讨过裂纹的扩展性。车轴上通常装有车轮或齿轮、制动盘等其他匹配件。本文就车轴上装有车轮的轮座及靠近轮座处有匹配部（如齿轮、制动盘等）的非高频淬火镗孔车轴进行裂纹扩展性评价,同时介绍超声波探伤试验的结果。     

既有线铁道车辆用车轴轮座上裂纹扩展性评估

为了评估大多数在既有线车辆上使用的正火处理的车轴轮座上裂纹的扩展性,在车轴的轮座上加工了各种深度不等的人工伤痕,并在公称应力为80MPa条件下实施了疲劳试验,各种人工伤痕出现了深度0．5～3mm的裂纹扩展,而以摩擦疲劳裂纹为主裂纹的齿轮侧轮座上出现了断裂。     

高速铁路车辆车轴的疲劳设计方法

从19世纪早期铁路运营开始,车轴的疲劳设计就是工程设计人员在材料的疲劳研究方面的一个难点。为了保证高速铁路系统的安全,一些杰出的研究人员进行了大量的投资和试验,并且在材料、制造、热处理和设计方法等方面取得了很大进步。比较欧洲和日本在高速铁路车辆车轴疲劳设计上的原理,认为在新干线车辆和TGV,ICE之间存在一些区别。疲劳强度的危险部位主要是容易受到磨损和疲劳损伤的压装配合部位,如轮座、齿轮座和制动盘座等部位。在欧洲,车轴压装部位采用大直径使危险部位平滑;在日本采用高频硬化的方法提高压装部位的疲劳强度,同时在车轴的压装部位附近设置了应力释放槽。多年来,新干线的车轴经过磁粉探伤没有发现疲劳磨损裂纹,这表明高速铁路车轴的安全性多年的改进是成功的。     

DF4型机车轮对车轴“压痕波”现象分析

DF₄型机车长毂轮心热装后在车轴长轮座上形成了"压痕波","压痕波"在交变应力的作用下易形成疲劳裂纹源。文中介绍了"压痕波"现象的形成原因及控制措施,以避免车轴长轮座裂纹的发生,确保机车走行部安全。     

高速铁路车辆车轴的疲劳设计方法(续)

3.4疲劳危险部位设计由于受车轴形状和疲劳磨损影响,压装部位(如轮座和制动盘座)的疲劳强度比其他平滑部位要小。为了提高压装部位的疲劳强度,采用了多种形状和材料的车轴进行统计测试。其压装部位的具体形状如图7所示。轮座和制动盘座处的车轴直径比平滑部位的要大,故采用了一     

车轴微振磨损的对策

介绍了为减轻新干线电动车车轴轮座微振磨损所采取的措施：一是压装车轮时使内轮毂端呈悬臂状安装；二是将车轴轮座端的圆角半径由１００ｍｍ缩小６０ｍｍ；三是对车轴表面进行感应淬火。要取上述措施后，因微振磨损引起的裂纹发生率大幅度下降。还介绍了在不改变车轮压装状态条件下进行精确探伤的新方法。以及用于镗孔车轴的超声波探伤法和表面ＳＨ波探伤法的原理和装置。