車(chē)五乙 上海鐵路局合肥車(chē)輛段

2008年7月14日，T69次列車(chē)運(yùn)行途中發(fā)現(xiàn)YW25K672314（轉(zhuǎn)向架型號(hào)為CW-2B）5位軸箱轉(zhuǎn)臂內(nèi)、外側(cè)鑄造筋板分別裂紋長(zhǎng)20 mm、120 mm，橫向加強(qiáng)筋裂紋長(zhǎng)23 mm，造成甩車(chē)。CW-2(1)轉(zhuǎn)向架軸箱裂紋已多次發(fā)生，嚴(yán)重影響列車(chē)的運(yùn)行安全。因此鐵道部下令長(zhǎng)春客車(chē)制造廠(chǎng)年內(nèi)再次對(duì)全路所有該轉(zhuǎn)向架車(chē)輛進(jìn)行普查、整改，產(chǎn)生了大量的CW-2(1)轉(zhuǎn)向架軸箱因裂紋和缺陷急需處理。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，上海鐵路局合肥車(chē)輛段至今共累計(jì)發(fā)現(xiàn)該故障（裂紋缺陷）軸箱357個(gè)，全局發(fā)現(xiàn)該型故障軸箱600多個(gè)，最初軸箱故障率（裂紋、缺陷）高達(dá)60%，隨著不斷地處理、更換，故障率有所下降，但還是給正常檢修、探傷以及成本控制帶來(lái)極大的壓力，也給生產(chǎn)帶來(lái)極大的困難，以下是我段在具體檢修過(guò)程中的一些方法和經(jīng)驗(yàn)，以供參考。

1 CW-2(1)轉(zhuǎn)向架軸箱的鑄造過(guò)程易出現(xiàn)裂紋部位分析

CW-2(1)轉(zhuǎn)向架軸箱采用沙箱鑄造（如照?qǐng)D1所示），將前蓋面放在沙箱底部，澆鑄口沿著部位5所在面（如圖2所示的位置），然后將鋼水注入澆鑄口，鋼水自下而上填滿(mǎn)整個(gè)沙箱凝固成型，部位1、2、3、4、5由于厚度遠(yuǎn)小于軸箱迷宮槽和節(jié)點(diǎn)圓的厚度，因此在鑄造時(shí)，薄壁處先凝固，厚壁處后凝固，由于鋼水的收縮率為2%，后凝固的迷宮槽和節(jié)點(diǎn)圓部位為先凝固的薄壁部位（部位 1、2、3、4、5）產(chǎn)生拉力，易出現(xiàn)收縮裂紋，部位3的兩條筋板中間區(qū)域?yàn)殍T造拉筋，與軸箱體相接部位割除后易出現(xiàn)裂紋。

由于鑄造件在鑄造過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)氣孔、砂眼、鑄造疤痕等缺陷，所以鑄造缺陷也是該轉(zhuǎn)向架軸箱產(chǎn)生故障的主要因素。

2 CW-2(1)轉(zhuǎn)向架軸箱檢修要求探討

2.1 探傷要求

將軸箱分成四個(gè)區(qū)（如圖3所示）。Ⅰ、Ⅱ區(qū)探傷檢查時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)深度不大于2mm的裂紋時(shí)，須修磨處理；當(dāng)裂紋深度大于2mm時(shí)，允許修磨，但修磨后各部尺寸不得超過(guò)檢修尺寸要求，并須與母材圓弧過(guò)度，不允許焊修。Ⅲ、Ⅳ區(qū)探傷檢查時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)裂紋時(shí)須修磨處理，允許焊修，修磨后尺寸須符合檢修尺寸要求，并與母材圓弧過(guò)度。

2.2 檢修尺寸要求

所有軸箱成品各部為修磨后須參考圖4尺寸要求，修磨處理須兼顧軸箱大筒和節(jié)點(diǎn)圓處厚度，軸箱大筒處壁厚不小于14mm，節(jié)點(diǎn)圓處壁厚不小于16 mm，軸箱各個(gè)部位“芯撐”距邊緣L須不小于14 mm，若小于，則要求其“芯撐”與母材熔合良好，“芯撐”周?chē)荒苡星碎_(kāi)縫隙，如圖5所示；部位1、2筋板處厚度須小于11 mm且長(zhǎng)度大于40 mm。

3 修磨、探傷處理方案

3.1 修磨處理

所有修磨處理之后修補(bǔ)面須與鑄造母材圓弧過(guò)度。

軸箱上部筋板與大筒、節(jié)點(diǎn)圓的3處連接處部位及軸箱下部筋板與節(jié)點(diǎn)圓的2處連接部位（如圖6、7）修磨時(shí)均需用“指形”砂輪細(xì)致處理，處理后尺寸須符合要求。修磨后最小壁厚處面積應(yīng)不大于2000 mm2，軸箱大圓筒外壁修磨深度允許在磨除鑄造凸出筋后再深入大圓筒基體2 mm，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不允許使用。

“指形”砂輪的直徑需大于Φ20 mm，經(jīng)“指形”砂輪修磨后筋板與筒壁之間圓弧過(guò)度半徑不小于8 mm，修磨后表面應(yīng)光滑，表面粗糙度為Ra 6.3且探傷檢查不得有裂紋。修磨時(shí)，“指形”砂輪的位置和旋轉(zhuǎn)方式按圖8所示執(zhí)行。

3.2 探傷檢查

根據(jù)材料力學(xué)原理，部位1、2受力最大，因此對(duì)部位1、2要求更高，而且此處也是在運(yùn)用過(guò)程中因產(chǎn)生裂紋而導(dǎo)致斷裂的主要區(qū)域，因此在此區(qū)域應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)探傷檢查。

該軸箱在車(chē)輛段一般是采用熒光磁粉法探傷，但是由于部位1、2是該軸箱運(yùn)用過(guò)程中受力集中部位，因此探傷時(shí)應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)。建議可以在這個(gè)部位進(jìn)行滲透探傷檢測(cè)、其他部位采取磁粉探傷的組合探傷法進(jìn)行綜合探傷檢查，重點(diǎn)對(duì)部位1、2的氣孔、砂眼、鑄造疤痕等缺陷進(jìn)行施探，各部位探傷前須先進(jìn)行拋丸處理，除去表面氧化皮、油漆、油污、銹蝕等影響缺陷顯示的雜物，直至露出金屬表面；由于磁粉探傷為常用探傷方法，此處不再做介紹，以下簡(jiǎn)單介紹滲透探傷檢測(cè)的原理、使用方法和優(yōu)有點(diǎn)等：

（1）滲透探傷檢測(cè)又稱(chēng)為PT（Peneyrent Testing）或 LPT（Liquid Penetrent Testing）。它操作簡(jiǎn)單、無(wú)需設(shè)備，便于現(xiàn)場(chǎng)使用，可廣泛應(yīng)用于非吸收性物料的表面開(kāi)口缺陷的檢測(cè)，對(duì)于形狀復(fù)雜的缺陷也能一次性全面檢測(cè)，主要用于探測(cè)物體表面的開(kāi)口缺陷、表面氣孔等，從而為磁粉探傷提供了一種補(bǔ)充的手段。

（2）滲透探傷檢測(cè)的原理及使用方法。物體（表面）被涂含有熒光染料或赭色染料的滲透液后，在毛細(xì)作用下，經(jīng)一定時(shí)間，滲透液可以滲進(jìn)表面開(kāi)口的缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后,再在零件表面涂顯像劑，同樣在毛細(xì)作用下，顯像劑吸引缺陷中保留的滲透液，滲透劑回滲到顯像中，在一定的光源下（紫外線(xiàn)或白光），缺陷處的滲透液痕跡被顯示（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測(cè)出缺陷的形狀和分布狀態(tài)，滲透探傷劑使用滲透液、顯像劑、除去清洗液三種藥劑，使用清洗液應(yīng)用于前期清洗、剩余滲透液的除去及探傷后的清洗，通常按照前期處理-滲透-除去-顯像-觀(guān)察-后期處理順序進(jìn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

客車(chē)提速，特別是大量的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)建成后，舊客車(chē)跑新線(xiàn)路，對(duì)于車(chē)體各部位，尤其是轉(zhuǎn)向架的輪對(duì)軸箱部位提出了更高的要求，要在新的速度條件下提高現(xiàn)有客車(chē)的運(yùn)行安全，就需要我們?cè)诟鱾€(gè)關(guān)鍵崗位上加強(qiáng)檢修，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化檢修工藝，提高對(duì)工件本身運(yùn)行狀態(tài)的了解，這樣才能確?？蛙?chē)行車(chē)安全。