机车车辆表面处理工艺(续一)

4什么是电弧丝材喷涂?有何特点与用途? 电弧丝材喷涂是将2根喷涂用金属丝材分别接在电源的正负极,以一定的角度连续送进,在金属的端部产生电弧,电弧热的高温将金属丝熔化,在电弧点的背后喷射出高速气流,使熔化的金属液滴充分雾化,并将微粒喷射到经过预处理的工件表面而形成涂层.     

对防滑栓接面的复合涂层抗滑移系数的探讨

对高强度螺栓摩擦连接面,利用电弧喷涂的方法喷涂一层铝涂层,再进行油漆涂层封闭。试验结果表明,封闭后连接面的抗滑移系数仍然能够满足要求,栓接面也无锈点。     

道岔扣件关键零部件防腐性能试验研究

通过现场调研分析了高速铁路道岔扣件金属零部件腐蚀原因,对现场抽取的Ⅱ型弹条进行了质量检验及表面腐蚀状态分析,并通过二氧化硫腐蚀试验研究了不同防腐工艺处理后道岔扣件各金属零部件宏观状态和微观形貌。结果表明：Ⅱ型弹条表面存在的腐蚀坑为酸雨环境所致;铁路道岔扣件Ⅱ型弹条硬度、表面脱碳层厚度、金相组织和化学成分均达到相关规范要求;经120 h二氧化硫腐蚀,渗锌处理的弹条、达克罗处理的螺旋道钉和T型螺栓以及静电喷涂处理的螺旋道钉、T型螺栓和螺母均轻微腐蚀,满足抗二氧化硫腐蚀要求;对于不同防腐工艺处理的金属零部件,达克罗和静电喷涂试样抗二氧化硫腐蚀性能优于渗锌和镀锌试样。     

电弧喷涂技术在铁路桥梁防腐中的应用

文章介绍了电弧喷涂技术特点、防腐机理及其在铁路桥梁保护涂装中的应用,提出电弧喷涂施工中喷砂除锈、喷铝和涂装工艺各工序的要求。在铁路钢桥防腐中应用电弧喷涂技术效果显著。     

高温氧化处理对气阀钢表面形貌及性能的影响

利用扫描电镜表面形貌分析以及硬度测试和阳极极化曲线分析等方法,研究了4Cr14Ni14W2Mo奥氏体气阀钢经不同温度高温氧化处理后表面形貌及硬度和耐蚀性能的变化规律。结果表明:4Cr14Ni14W2Mo钢经高温氧化处理后试样表面形成一层氧化物颗粒大小相当的氧化膜。与原始试样相比,经350℃和450℃氧化处理后试样表面的硬度将有所增加,并且随着氧化温度的继续增加,试样表面的硬度将下降;而经过高温氧化处理后耐蚀性能将降低。     

典型海洋大气环境的接触网钢腕臂定位装置表面防护体系设计

通过钢结构表面防护方案研究、试验验证和运营线路试挂的方式,构建典型海洋大气环境下接触网钢腕臂的表面防护涂层体系,以保证接触网钢腕臂定位装置在可能的高温、高湿、高盐、污秽粉尘等多因素耦合环境,如近海、濒海、沿江、热带或亚热带山区等环境中在役寿命延长至15～20年。研究表明:(1)接触网钢腕臂定位装置长效防护涂层体系为热喷涂层+环氧封闭层组合的复合涂层体系;(2)所有钢腕臂组件均采用热喷涂涂层作为防护的基础层;(3)管件类外壁及精细零部件涂层体系采用高铝锌热喷涂涂层+双金属环氧封闭涂层;(4)管件内壁采用灌涂环氧涂料。     

Q235钢喷涂扩散法渗铝工艺及性能

研究了加热温度、保温时间和涂料种类对Q235钢表面渗铝导的渗层深度和抗高温氧化性能的影响。结果表明，结果表明，加热温度越高，保温时间越长，渗铝层深度越深，涂料种类对试样表面渗层深度影响不大。试样经喷涂扩散法渗铝后，抗高温氧化性大幅度提高。     

可观察金属内部的显微镜的开发

最近,日本理化学研究所的横田秀夫研究员等开发了能够精密检查金属之类硬质物质内部结构的显微镜。检查时,将金属零件等切成厚度为0.5μm的圆形薄片,由多个拍摄照片制作立体图像,可以发现其他方法无法检查出来的金属中的微小气泡。这种新开发的显微镜,在试样放置部分带有转速为10000r/min的金刚石切削刀刃,能够切出厚度为0.5μm左右的试样。每切削出1个断面,就将试样移动到显微镜的透镜下,进而用CCD照相机拍摄图像。积累这些断面照片,制作成立体图像,就可以了解试样的内部结构。将汽车零件切出3cm×3cm的方形,在该显微镜下观察切成5μm的…     

转向架用SMA490BW钢焊接接头超高周疲劳性能的影响因素

对转向架用SMA490BW钢焊接试样,采用冲击电流为1.5A、冲击时间分别为5,10,15或20min的超声冲击、低温热处理、机械打磨(磨平焊缝余高、打磨焊趾)的处理方法,通过残余应力测试和超声疲劳试验,对比分析应力集中、晶粒细化、残余应力等因素单独作用时对焊接接头超高周疲劳性能的影响程度,并借助扫描电镜观察疲劳断口,分析焊接接头超声冲击前后的裂纹萌生位置变化及失效模式。结果表明:经超声冲击或机械打磨后,焊接试样的疲劳寿命均得到不同程度的提高;磨平焊缝余高对提高焊接接头疲劳寿命最为显著,较原始焊接试样其疲劳寿命可提高约86.4倍;改善应力集中、细化表层晶粒、引入残余压应力对延长焊接接头寿命的贡献比分别约为59%,28%和13%;焊态及冲击态试样的疲劳裂纹大多萌生于焊趾表面,部分冲击态试样的裂纹转而从表面的机械加工的缺陷处萌生,少数从材料内部缺陷处萌生并扩展至断裂失效。     

基于ABAQUS的郁金香坡口焊接接头数值模拟

针对转向架构架上新设计的郁金香坡口焊接接头,运用ABAQUS有限元软件对母材为P355NL1的郁金香坡口焊接接头多道焊的温度场及应力场进行了数值模拟,计算结果对结构设计和焊接工艺具有指导作用。     

含有纳米结构涂层的电弧喷涂技术

纳米结构的涂层具有硬度高、抗腐蚀和耐磨性好等特点。文章介绍了含有纳米结构材料电弧喷涂丝的化学成分及在工业中的应用。通过对涂层性能的比较,表明这种新开发的TAFA 100MXC、110MXC纳米结构涂层具有良好的应用前景。     

曲轴轴承工作性能的评价

内燃机车柴油机曲轴轴承的磨损与其材质和表面的涂层密切相关。通过对伏罗涅什斯克内燃机车修理厂1A-9柴油机—发电机曲轴的故障分析和试验研究,表明采用A0201铝锡合金层的钢铝双金属轴承,使用效果优于铅青铜轴承。其良好的耐磨性,不但可降低生产成本,减少曲轴的磨损,而且延长了产品的使用寿命。     

采用低粗糙度磨削工艺加工活塞销

东风416V240ZJB柴油机钢顶铝裙活塞所使用的活塞销(如图1所示),材质为:12CrNi3A.表面渗碳后热处理硬度为60～63 HRC,外圆表面粗糙度为Ra0.10 μm,圆度和圆柱度允差均为0.005 mm.     

轮轨硌伤诱发滚动接触疲劳机制的材料影响

利用GPM-30滚动接触疲劳磨损试验机，在油润滑条件下试验研究轮轨材料对丝锥硌伤诱发局部滚动接触疲劳(LRCF)的影响，涉及ER8高速车轮钢、U71MnG高速钢轨钢，以及1 280 MPa和1 380 MPa级的贝马复相、PG4、PG5等4种新开发的重载钢轨钢。发现硌伤诱发的剥离掉块仅发生在硬度低于300 HV的ER8和U71MnG高速轮轨材料，且只有在硌伤深度超过150～200μm的临界值时发生，对于硬度高于400 HV的重载钢轨材料，表面硌伤不太可能诱发局部滚动接触疲劳。试样表面和剖切观测显示，初始疲劳裂纹可萌生于硌伤内部和前、后沿，底部萌生的裂纹更容易导致包含深裂纹和大块剥离的局部滚动接触疲劳，后沿比前沿更容易萌生初始裂纹。与U71MnG高速钢轨相比，硬度更低的ER8高速车轮钢试样上硌伤引发剥离掉块的可能性更高，但U71MnG钢轨钢试样上萌生的初始裂纹可扩展得更宽、更深，更易引发大块剥离，局部滚动接触疲劳造成的后果更严重。     

多元复合氧化涂层对定位装置服役性能的影响

首先对某高速铁路接触网定位装置的现场服役失效零件进行了失效分析,结果显示:接触网定位器与定位支座的失效模式属于冲滑复合摩擦磨损失效,损伤形式以剥落和犁削后产生的犁沟为主,磨损机理主要是疲劳磨损和磨粒磨损以及一定的氧化磨损。然后对定位器和定位支座切割取样,并进行多元复合氧化涂层处理对比试验,结果表明:经过多元复合氧化涂层处理后试样表面硬度大幅提高,随着硬度的提高其抗磨粒磨损和塑性去除性能增强;通过对涂层处理后的样品磨痕处进行微观形貌分析发现,多元复合氧化涂层可明显改善材料的抗剥落能力。     

碳弧气刨在车辆生产中的应用

碳弧气刨也叫电弧气刨(以下简称气刨)是利用特制的碳棒,在电焊机电流作用下,产生约3000℃以上的电弧。这种电弧把金属加热到熔化状态,在液体金属凝固之前,用4～6公斤/厘米~2的压缩气流,把液体金属吹走,达到“刨削”的目的。由于气刨可以用宋代替风铲剔除铸件上的毛刺,刨削残留在冒口根部的冒口茬,修整铸件表面     

超声冲击对转向架用16MnR钢焊接接头疲劳性能的影响

采用HJ2-Ⅱ型超声冲击枪,对转向架用16MnR钢的焊接接头表面进行超声冲击处理.利用EHF-EM200K2-070-1A疲劳试验机,采用较低载荷频率(低于10 Hz)对16MnR钢焊接接头超声冲击前后的疲劳性能进行对比试验.试验结果表明:在疲劳寿命为2×106时,焊接接头试样在超声冲击处理前后的疲劳强度分别为265和325 MPa,提高了22.6％;超声冲击处理后焊接接头的疲劳寿命是处理前的51～59倍.经过超声冲击处理后,焊接接头焊趾处的应力集中程度和焊接残余应力降低,表明超声冲击处理对提高16MnR钢焊接接头疲劳性能具有显著的效果.     

保护气缸套工作表面的SUMEBore（R）涂层解决方案

燃油价格不断上升和日趋严格的车辆排放要求迫使发动机制造商采用各种技术来减少发动机的燃油耗和排放。因此，近年来，人们对气缸套涂层的关注度明显增加，SulzerMetco公司提出了SUMEBore@涂层解决方案。sUMEBore@涂层是采用空气等离子喷涂工艺将粉末状材料涂覆在气缸表面。这种空气等离子喷涂工艺非常灵活，能对各种不同的涂层材料进行处理，尤其是复合材料和纯陶瓷，而这在采用线状材料时是无法做到的。利用不同的涂层材料成分可以应对发动机的特定挑战，例如，由含杂质燃油或高废气再循环率引起的严重磨料磨损、咬缸和腐蚀。近年来，卡车、铁路机车和船用发动机，以及气体燃料发动机、电站发动机、气体压缩机的气缸套工作表面已开始采用这种空气等离子喷涂涂层材料，并在某些发动机上获得了成功的经验。试验发动机大多机油耗明显降低（部分机油耗的降幅甚至超过70％），燃油耗减少，并且磨损量非常小，缸套工作表面的耐腐蚀性也极好。给出了美国西南研究院1台EMD16—710G3A机车发动机的实机试验结果。这种空气等离子喷涂涂层解决方案已在不同的发动机市场实现商业化应用，被证明既适用于新型发动机机体和气缸套的批量生产，也适用于磨损气缸套的修复。这种涂层将会在减少发动机排放方面发挥重要作用。     

利用电弧放电等离子体对合金进行化学热强化处理

介绍了电弧放电等离子体化学热处理的基本作用原理和过程,通过一系列试验,分析了经处理的金属试样的宏观组织和显微组织,揭示了这一化学热强化方法对铁基合金的金相组织和性能的影响。     

汽车顶盖喷涂轨迹的优化

在汽车喷涂过程中,涂料经过高速旋杯式静电雾化器到达汽车顶盖时,涂层厚度呈现不均匀的状态。为了更大程度上实现喷涂表面涂层厚度的均匀性,改善汽车喷涂质量,建立汽车表面喷涂轨迹的优化模型,并计算相邻喷涂轨迹间的最优重叠距离。将汽车顶盖离散化为多个三角平面,将汽车顶盖的平面投影按照最佳喷涂间距进行网格划分,求解相应三角平面的节点信息和喷涂该点时雾化器的坐标值,并生成汽车顶盖喷涂轨迹。通过对汽车顶盖喷涂轨迹的计算,为进一步实现对复杂曲面的喷涂轨迹优化提供了理论依据和实践指导。