铌对Ni60激光熔覆层显微组织及耐磨性能的影响

采用激光熔覆送粉法制备了Ni60合金及铌修正的Ni60合金激光熔覆层。采用扫描电子显微镜、能谱、电子背散射衍射技术及磨损试验研究了铌对复合熔覆层显微组织、相成分及耐磨性能的影响。结果表明,加入铌后提供了富铌的形核剂,减少了CrB沉淀相的结构尺寸。熔覆层中Cr7C3的生长被抑制,降低了熔覆层中粗大碳化物相的比例。与纯的Ni60合金熔覆层相比,铌修正的复合熔覆层显微硬度下降了33%,但是铌修正的复合熔覆层的耐磨性能却提高了5倍。     

U71Mn钢轨表面激光熔覆Fe基合金组织与性能研究

研究目的:随着列车运行速度的大幅提高,对钢轨的耐磨性能及滚动接触疲劳性能提出了更高的要求.为提高钢轨的耐用性,本文利用激光宽带熔覆技术对U71Mn钢轨表面进行强化,采用同步送粉方式进行自熔性Fe基粉末的激光熔覆,目的是获得厚度1 mm左右无裂纹、气孔等缺陷,且与钢轨冶金结合的高性能激光熔覆层.研究结论:通过测试分析和试验结果表明,在CO2激光功率4 200 W、扫描速度为300 mm/min、送粉速率18 g/min等工艺条件下,可获得厚度1 mm的优质涂层,其显微硬度平均值可达HV780,高于熔合区及基体的硬度,在过渡区处存在硬度拐点,但经静载抗压实验看出,涂层在453 kN静载荷下无开裂现象.激光熔覆涂层的组织主要由γ-Fe、Cr0.19Fe0.7Ni0.11、NiCrFe、FeCr等物相组成,但是在熔合区靠近基体处有马氏体组织形成,是由于激光快速加热及快速冷却造成的.     

激光熔覆制作铁路货车标志牌的试验研究

通过采用光纤激光器进行一系列工艺性试验,结合铁路货车激光熔覆凸字标志牌要求,选择合理的工艺参数。在此基础上,选用2组工艺参数对CHW-Ⅰ型自熔性粉末在高强耐大气腐蚀钢Q450NQR1上进行熔覆试验,对熔覆试样的宏观形貌、熔覆层硬度、显微组织和耐大气腐蚀性能等进行了研究分析。     

激光熔覆修复5083铝合金组织和力学性能研究

采用传统商用AlSi10Mg合金粉末与中车工业研究院自主研发的高强高塑AlMgScZr合金粉末,以轨道交通常用的5083铝合金车体为修复对象,并预制梯形凹槽以模拟破损状况,通过激光熔覆修复,对其微观组织和力学性能进行了对比分析.结果表明:AlSi10Mg合金粉末修复样件修复区晶粒主要为柱状晶,修复后拉伸强度为188 M...     

激光熔覆机车车轴的组织演化与性能评价

文章针对机车车轴的修复,提出了激光熔覆工艺的具体选择,对激光熔覆35CrMoA车轴的组织演变进行观察分析,制备熔覆层-热影响区界面性能室温拉伸和室温冲击试样,并与原始基体的试样的性能测试结果进行对比分析.检测结果显示,激光熔覆车轴的力学性能其较35CrMoA车轴设计性能有较高提升.     

激光熔覆铁基TiC/NbC复合涂层耐磨性研究

通过使用激光熔覆技术,在12Cr1MoV合金钢表面制备了耐磨涂层,该涂层具有原位生成TiC/NbC颗粒作为复合增强相。文章对不同钛铌比的涂层进行了组织、硬度和环块磨损试验。结果显示,钛铌比为1∶1时的涂层具有较好的耐磨性。     

激光熔覆参数对列车车轴修复组织形貌的影响

利用自研的低合金钢粉末在35CrMoA车轴材料上进行激光熔覆试验,定量研究分析了激光功率、送粉率、扫描速度和搭接率4种工艺参数对熔覆组织形貌的具体影响,得出该种粉末在35CrMoA材料上的最优工艺参数方案。同时对自研粉末熔覆组织进行晶粒度与超声缺陷检测,结果表明熔覆组织的力学性能、晶粒度和内部缺陷均能满足最新的铁标要求。     

基于BP神经网络的盾构主轴承激光熔覆形貌预测研究

本文主要围绕盾构机主轴承激光熔覆修复工艺,针对工艺参数对熔覆区域映射难以表征的问题,为实现通过工艺参数预测单道次熔覆区域形貌尺寸以进一步提高整体熔覆区域性能,提出基于BP神经网络的主轴承激光熔覆工艺形貌预测模型。首先,以42CrMo轴承钢作为基体、stellite6作为熔覆粉末材料开展3因素4水平正交试验,并以熔高、熔宽、熔深作为指标;然后,以正交试验所得指标以及工艺参数为数据基础,设计并训练BP神经网络模型;最后将预测得到的形貌尺寸与实际尺寸进行对比并求出两者之间的误差。通过分析试验结果,发现模型对于熔高、熔宽预测误差在2%以内,而对于熔深的预测效果较差。分析结果认为网络模型的权值由于数据的局限性陷入了局部最优解。     

激光相变硬化道岔直护轨的试制和铺设

采用激光相变工艺,可在钢轨表面形成0.8 mm 的激光相变硬化层,表面硬度约为基体硬度的3倍;激光相变硬化层由面层到基体分为表面过热区、均匀相变区和过渡区,显微组织多为细晶马氏体结构;激光相变硬化摩擦试件有较低的摩擦系数和较好的耐磨性.本文介绍了3组激光相变硬化道岔直护轨的试制和铺设情况,经连续16个月的观测,运行状态良好,维修方便,耐磨性好,比普通护轨使用寿命延长一倍.     

仿生条纹结构表面推沙板构建及磨损性能研究

为了降低轨道除沙车推沙装置在推沙过程中的磨损量,运用仿生学,以穿山甲体表鳞片的纹路为设计基础,建立仿生条纹几何结构推沙板。利用离散元素法分析仿生推沙板与沙粒的相互作用,从定性和定量2个方面分析推沙板的磨损情况。研究表明,相同条件下推沙角度越小,仿生推沙板的耐磨机理越明显,耐磨性能越优于普通推沙板。分析推沙板的表面磨损因素发现条纹高度为4 mm和6 mm,条纹间距为24 mm时,耐磨性最优。在平面推沙板的基础上添加条纹结构对提高轨道除沙车推沙装置的耐磨性有一定的指导意义。     

高速列车DZ2车轴离子渗氮工艺研究

采用N2+H2气氛对DZ2钢的试样及车轴进行离子渗氮工艺试验,通过温度、时间、N2比例3种因素的正交试验以及三段式深层离子渗氮试验,结合OM、XRD、SEM等检测与分析,实现渗氮层组织结构及硬度梯度调控,得到优化工艺参数,并对渗氮后的表面粗糙度及残余应力进行表征.结果表明,气氛含N2比例20％以下时表面可以获得γ'单相...     

富水粉砂地层水平 MJS 桩施工 对周边环境的影响及控制研究

全方位高压喷射工法(metro jet system,MJS)具有全方位、高精度、排泥集中等优点,在复杂地质条件 和盾构穿越既有车站等不利施工工况下有着较强的适应性。为研究水平 MJS 成桩对周围粉砂地层的影响,优化 水平 MJS 设计施工参数,以苏州轨道交通 6 号线苏锦站富水粉砂地层中 MJS 试桩工程为背景,采用现场试验的 方法研究水平 MJS 成桩引起地下水位、超静孔隙水压力、土压力和深层水平位移的变化规律。研究结果表明： 试桩期间水平 MJS 喷浆时超孔隙水压最大增加了 46.1 kPa;喷浆使地下水位最大上升 3.6 m,停止喷浆后水位最 大下降 1.5 m;土压力的变化趋势与孔压一致,喷浆时土压最大上升 40.6 kPa。由于粉砂层引孔过程中土体自支能 力不足,易塌孔,本次施工中引孔时的测斜最大发生 1.2 mm 的内倾,喷浆时测斜最大发生了 2.2 mm 的内倾。苏 州地铁 8 号线时代广场站水平 MJS 施工期间车站底板最大位移值为 0.8 mm,满足规范要求。粉砂层 MJS 施工过 程中在水泥浆液中加入 3%掺量膨润土,可防止出现塌孔和抱钻现象。     

城市轨道交通小半径曲线钢轨磨耗分析

对上海轨道交通1号线、8号线的典型小半径曲线钢轨磨耗进行了跟踪测量,统计分析了小半径曲线钢轨的侧磨和垂磨特征及相应的磨耗发展率.认为小半径曲线钢轨受侧磨、垂磨和不均匀磨耗的共同影响,大编组、重型车的线路中,平均侧磨发展率约为0.019 mm/d,平均垂磨发展率约为0.005 mm/d;小编组、轻型车的线路中,平均侧磨发...     

基于激光位移传感器的车轮踏面磨耗检测方法研究

针对当前城轨车辆车轮踏面磨耗人工检测劳动强度高、检测精度低的问题,提出一种基于激光位移传感器的车轮踏面磨耗检测方法。首先在轨道外侧安装一组激光位移传感器进行车轮踏面数据采集;其次结合标准轮对踏面轮廓数据,采用数据预处理、坐标旋转、数据融合等算法获取实际车轮踏面轮廓线;最后根据踏面磨耗几何关系获得车轮踏面磨耗值。通过踏面磨耗检测误差分析以及现场标准轮对实验和过车实验表明,所提方法检测精度为±0.2 mm,抗干扰能力强,能够满足踏面磨耗检测实际要求。     

全断面砂层土压平衡盾构施工关键技术研究

土压平衡盾构在全断面砂层施工时,通常会出现刀盘和刀具磨损严重、推力和扭矩较大、掘进困难以及沉降过大等问题。针对全断面砂层土压平衡盾构施工,对渣土改良、刀盘和刀具以及泡沫系统改造等关键技术进行研究和工程实践,并对实施效果进行评价。实践证明,膨润土泥浆和泡沫对砂层渣土改良效果及地表沉降控制效果显著;配合泡沫系统改造,盾构掘进过程中推力和扭矩减小,掘进速度提高;刀盘和刀具改造后,磨损程度明显降低。     

既有普速铁路合金钢辙叉优化研究

为解决既有普速铁路锻制合金钢心轨组合辙叉使用寿命短,养护维修量大,更换作业频繁等问题,针对现场辙叉翼轨磨耗过量、心轨伤损、胶垫压溃窜出、间隔铁螺栓断裂等典型病害,采用延长翼轨平直段范围至心轨理论尖端增加轨头实际承载面积、刨切翼轨轨头0～4 mm减小轨侧连接圆弧所占宽度、强化叉心结构及下部支承避免弹性垫板失效、调整间隔铁布置提高辙叉对列车荷载和纵向力的承受能力、加强螺栓防松措施方便现场安装使用、设计新型垫板改善轮载过渡冲击等措施,在保持垫板钉孔不变的条件下,对锻制合金钢心轨组合辙叉结构进行系统优化,可有效提高辙叉翼轨的耐磨性及结构的整体性,延长辙叉使用寿命。优化后的锻制合金钢心轨组合辙叉能够现场替换既有辙叉使用,具有较好的可实施性。     

南昌地铁砾砂层渣土改良技术试验研究

随着土压平衡盾构的广泛推广和应用,其地层适应性也越来越强,但盾构机在一些特殊地层中掘进时,渣土无法满足盾构施工对渣土流塑性的要求,易造成刀盘结饼、掌子面压力不稳定、刀盘磨损严重等问题。泡沫渣土改良技术是保证施工安全、顺利进行的关键技术之一。本文针对两种工程现场常用的泡沫进行泡沫基础性能试验,并以南昌地铁3号线盾构区间为工程背景,针对该区间砾砂地层进行改良渣土坍落度试验,对不同注入率和不同发泡剂的改良效果进行分析。研究发现,两种泡沫剂的建议使用浓度为3%;渣土流动性随泡沫注入率的增大而提高。在试验所用土样条件下,建议施工时使用的泡沫注入率为20%~30%。     

高速列车铁基金属陶瓷制动闸片材料研究

采用粉末冶金工艺，通过对材料组元，成分，工艺等的实验研究，研制出铁基金属陶瓷摩擦材料，用J02型摩擦实验机测试了该材料的摩擦系数，磨损率和摩 擦稳定系数；用MTS材料实验机，洛氏硬度计测试了材料的拉伸强度，压缩强度和硬度，结果表明；材料具有高的摩擦系数（0.31)，低的摩损率（0.0022mm/面次）和高摩擦稳定系灵敏（88.9%)，通讯良好的物理力学性能，拉伸强度（21.4MPa)，抗压强度（133.5MPa)和硬度（45-65HRF）,因此，是有希望的高速列车制动闸片材料之一。     

我国重载铁路货车车轮旋修及寿命周期研究

目前重载铁路货车段修时,车轮的旋修率普遍在70%以上,是所有零部件中修理比例最高的。因此车轮是制约车辆相关高级修程的主要零部件,其寿命周期是制定检修周期的基数。为了开展重载铁路货车车轮旋修及寿命周期研究,文章对C₈₀型货车车轮磨耗数据进行了检测、并分析了磨耗原因,总结了车轮的磨耗规律,并以此提出其他零部件的检修周期应以车轮旋修周期为基数,进入检修车间后进行必要的针对修,可有效提高检修效率、减少或避免临修故障,提高列车周转率。     

高速铁路小半径曲线轮轨减磨技术研究

针对我国高速铁路小半径曲线钢轨及车轮轮缘磨耗突出的问题,采用轮轨固体润滑技术,在广珠城际铁路进行轮轨减磨试验.通过对钢轨和车轮廓形变化的长期跟踪,研究固体润滑前后轮轨磨耗速率变化,得出主要结论:(1)更换在线热处理钢轨后,小半径曲线上股钢轨寿命可延长1倍以上;(2)固体润滑对钢轨减磨效果显著,润滑试验期间,试验曲线上行...