Increasing Carriage Wheels Service Time after Annealing and Build-Up Welding
Restoration of the worn surface of carriage wheels by the building-up method faces the problem of the hardened layer; thus the author suggests using annealing on the first stage and only after that resorting to build-up welding. The short life time of carriage wheels is a burning problem in the countries of the CIS. Among the offered solutions there are ones that presuppose production of unit-cast wheels or the use of other kinds of alloys, however all these methods have their drawbacks in the present situation. So, a group of Ukrainian specialists including the author has set it as their aim to study the factors influencing the process of wheels restoration and to work out an efficient technology. The main demands to the technology of carriage wheels restoration are: preserving the level of compression stresses, grinding the wheel crown off to the depth of defect deposition and taking measures to avoid crack occurrence in the process of building-up. The use of annealing before build-up welding helps to preserve the main method and to decrease the depth of the built-up layer. The most efficient way of wheel heating is the high-frequency one, besides, the tension stresses that appear in the wheels after such heating help to find ones with defects. To achieve maximum productivity and quality of wheel restoration it is advisable to use multielectrode building-up of the wheel crown. Moreover, alloying the built-up layer can greatly enhance the operational characteristics of the wheel. The drawbacks of this method can be eliminated by decreasing the welding current, using two-layer building-up and a high speed of welding. Thus, the suggested method, combining the use of annealing with subsequent build-up welding can increase the life time of carriage wheels twice.
Восстановление изношенного профиля поверхности катания вагонных колес методом наплавки затруднено по причине того, что в ходе эксплуатации на этой поверхности возникает упрочненный слой. Для повышения эффективности процесса восстановления предлагается на первом этапе применять отжиг, а затем — многоэлектродную наплавку и термообработку наплавленного и обточенного слоя.
В.В. Матвеев, инженер, ЗАО «Вилтранс», г. Киев
По данным ВНИИКИ (г. Москва, Россия), в мире ежегодно производится 3–3,5 млн вагонных колес, из них 40–50 % выпускается и потребляется в странах СНГ, что говорит об очень малом их фактическом ресурсе (хотя расчетный ресурс вагонных колес, изготавливаемых в СНГ, составляет 12 лет). Колесные пары, у которых в ходе эксплуатации отмечается существенный износ поверхности катания (рис. 1), для восстановления исходного профиля обтачивают по копиру на колесотокарных станках (рис. 2, поз. 4). При этом происходит уменьшение толщины обода.
Из-за высокой интенсивности эксплуатации в начале 1990-х гг. фактический ресурс колесных пар сократился до 4–5 лет. Так, их средний срок службы между обточками в 1994 г. составлял 10,6 месяцев, причем 4,6 % пар имели срок эксплуатации до 3 месяцев, 16,5 % — от 3 до 6 месяцев и 17,8 % — от 6 до 9 месяцев. Поэтому был принят ряд мероприятий, направленных на уменьшение износа гребней и рельс: ужесточение нормативов содержания пути и эксплуатации подвижного состава, совершенствование технологии ремонта и содержания вагонов, лубрикация рельсов в кривых, введение новых профилей колес, оптимально отвечающих профилю рельс, увеличение производства колес с упрочненной поверхностью катания. Кроме того, при ремонте изношенных гребней применяется их наплавка под флюсом (рис. 2, поз. 2). В результате износ гребней колес и головок рельс, а также контактная повреждаемость поверхностей катания снизились в 2 раза.
