铁路货车厂修钩体裂纹检修方法及常见问题防控
2019-07-01刘云
刘云
摘 要:车钩是保障铁路货车安全行驶的重要组成部分,由此可见,车钩钩体的裂纹检修对铁路货车的安全行驶非常重要。本文说明了铁路货车检修钩体裂纹的必要性,分析了包括裂纹排查、裂纹消除、裂纹焊修、焊后处理和质量检验等工序在内的铁路货车厂修时钩体裂纹的检修方法,且对裂纹焊修部分通过裂纹排查、裂纹消除、裂纹焊修、焊后处理和质量检验几个工作要点进行了重点分析,提出了关于焊后热裂纹或次生裂纹和裂纹漏修这两个常见问题,并对该问题的有效防控提出了相应的建议,以期能够对铁路货车厂修时钩体裂纹的问题有所帮助。
关键词:铁路货车 钩体裂纹 检修方法 问题防控
中图分类号:U279 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2019)06-0-01
随着科技的发展,铁路货车的车钩由强度较低的普通铸钢制造的2号、13号车钩发展到由C级钢、E级钢制造的13A型小间隙车钩以及E级钢材料的联锁型高强度16号转动车钩、17号固定车钩[1]。但是,在铁路货车越来越重载化、高速化的今天,钩体受到的牵引力和冲击力也越来越大,那么出现裂纹的可能性也就越来越大,因此必须在铁路货车厂修时高度重视起来。
一、铁路货车检修钩体裂纹的必要性
车钩是铁路货车两端的挂钩,有连结、牵引及缓冲的作用。车钩是车辆间牵引力和冲击力的主要受力部分,且铁路货车工作时间长、工作强度大,长此以往难免造成钩体材质疲劳,因此容易出现裂纹损坏。由于车钩是用于车辆间相互连接,并通过其缓冲来保障高速行驶时车辆间行驶距离安全性的重要工作部件,因此若钩体出现裂纹甚至直接断裂,对车辆的行驶安全都有非常大的直接影响。如上所述,为保障铁路货车的行车安全,在厂修时对铁路货车钩体裂纹的检查和修复并使其达到安全标准是非常必要的。
二、铁路货车钩体裂纹的检修方法
1.车钩的裂纹排查
在裂纹排查的过程中工作人员一定要做到全面、仔细、认真,以防有漏修的情况发生。第一步要对车钩的钩体表面做抛丸除锈的处理,使车钩的钩耳及其内侧弧面、钩颈、钩肩、钩头、正面和钩尾稍孔等主要部位的清洁度可以达到GB/T8923规定的Sa2级标准,其他相对次要部位的清洁度也要达到Sa1级标准。其次要用湿法磁粉探伤技术对铁路货车钩体的主要部位进行二次检查,另外还要有专业的工作人员用强光手电和检查手锤等专业工具对钩体表面进行检查。在所有的检查过程中一定要认真仔细,一旦发现裂纹或疑似裂纹的地方要马上做出相应的检修标记。
2.车钩的裂纹消除
在经过对车钩裂纹的排查之后要对标记的地方进行及时合理的检修,将排查出来的裂纹或者疑似裂纹彻底消除掉。消除裂纹的方法有两种,分为冷加工方法和热加工方法。冷加工方法是角磨机械削和机床铣削等机械方法,适用范围较广,尤其是在钩体的锻造材质为C级钢和E级钢等强度较高的材质时,为了避免热裂纹或者裂纹的再生,应当首先选择冷加工方法来进行对车钩裂纹的消除。热加工方法是火焰切割和电弧气刨等加工方法,在与冷加工方法的对比之下,热加工方法的适用范围相对较小,主要用于使用冷加工方法难以进行操作的特殊部位,例如钩体钩腔内牵引台根部等。在工作人員完成对车钩钩体进行裂纹消除的加工之后,为避免漏修和确保裂纹已经完全消除,一定要采用磁粉探伤技术来对裂纹消除的工作进行检验。
3.车钩的裂纹焊修
首先,裂纹焊修前应根据裂纹处的截面厚度的大小、裂纹所在车钩的具体部位和焊条的操作条件等多种因素的综合评定来制备坡口。当钩体裂纹为浅表裂纹时应当制备非贯通坡口。当钩体裂纹为较深或者贯通的裂纹时应制备贯通坡口,根据裂纹出截面的厚度不同,贯通坡口也有所不同。裂纹所处的截面厚度较小时应制备贯通单面坡口,若裂纹所处的截面厚度较大时则应当制备贯通双面坡口。在制备坡口的过程中应注意在坡口侧壁与底部的过渡部分不能留有尖角,应在表面露出母材基本金属,应将坡口20mm范围内的砂石、油污等杂物彻底清除。
其次,要选择在裂纹焊修过程中所要适用的焊条并对其进行预处理。普碳钢材质钩体应采用GB/T5117-1995《碳钢焊条》中E4301、E4303、E4315、E4316或与其相当级别的焊条;C级钢材质钩体应采用GB/T5118-1995《低合金钢焊条》中E6015、E6016、E6018、E7015或与其相当级别的焊条;E级钢材质钩体(如13B型钩体、17型钩体)应采用GB/T5118-1995《低合金钢焊条》中E8515、E8516、E8518、E9016或与其相当级别的焊条[2]。焊条在使用前要根据钩体材质的不同对其进行预先处理。
最后,在车钩的裂纹焊修之前还要根据车钩材质和焊修环境温度等因素来决定焊前预热的方案。车钩材质的不同以及焊修环境温度的不同所选择的焊条和预热温度也有所不同。在钩体的材质为普碳钢时一般情况下不需要预热,可以直接对钩体裂纹进行焊修,但是一定要注意,若焊修环境温度低于5℃时,必须要预热至50℃以上才能进行焊修。在钩体母材强度高时,为了避免热裂纹的发生,必须预热到150℃以上才能对钩体裂纹进行焊修。母材强度高的钩体包括C级钢、E级钢等材质的钩体。另外,在钩体母材为C级钢、E级钢等材质的高强度材质时,焊修环境温度低于5℃时绝对不可以进行焊修。
4.钩体裂纹的焊后处理
钩体裂纹焊修完成之后一定要对其进行焊后的相关处理。钩体裂纹的焊后处理要等钩体裂纹焊修所产生的焊缝逐渐冷却之后才能进行。待其焊缝与室温相差无几之时对焊缝进行精细打磨。要在打磨掉钩体裂纹修复所产生的所有尖角,让焊缝逐渐平滑,使其与钩体母材的连接点圆滑过渡。
5.钩体裂纹的焊后复查
在钩体裂纹焊修处理完成之后要对钩体裂纹进行复查,通过磁粉复探伤检查来保证对钩体裂纹检修的完成性,减少漏检漏修情况的发生。在检查工作进行之前要对探伤设备进行检查,保证使用合格的探伤设备进行工作。探伤的过程中要保证裂纹已经完全修复,不允许出现焊缝存在裂纹的情况,更不允许出现没能溶合或焊满的情况。若在复查中发现仍有未修复完成的裂纹,可按照如上步骤对其重新进行修复,但对同一部位的钩体裂痕的修复最多只能进行3次。
三、铁路货车钩体裂纹检修过程中的常见问题和防控措施
1.铁路货车钩体裂纹检修过程中的常见问题
在对铁路货车钩体裂纹检修的过程中常见的问题主要有以下两点,即热裂纹或者再生裂纹的产生和裂纹检修过程中有漏检漏修之处。
出现热裂纹或者再生裂纹的原因之一是工作人员在工作过程中对某些步驟有所疏忽,二是在选择焊条时没有注意到钩体的材质,选择了不相匹配的焊条进行施工[3]。出现热裂纹或者再生裂纹的原因之三是工作人员的专业水平不能达到施工的标准要求,技术水平有所偏差。
在裂纹检修过程中出现遗漏之处的主要原因有两点,即人工操作不当或设备性故障。人工操作不当出现钩体裂纹漏检漏修的情况有如下两点:一是在裂纹排查的过程中主要部位的清洁度没有达到GB/T8923规定的Sa2级标准或者其他相对次要部位的清洁度没有达到Sa1级标准;二是在钩体裂纹焊修完成后的探伤性复查中存在工作疏忽,没能及时发现钩体仍存在裂纹问题[4]。
2.铁路货车检修过程中常见问题的防范和控制措施
为了减少甚或防止钩体裂纹检修出现热裂纹或者再生裂纹的情况出现,有两点相关措施可以实行。第一,建立相关工作的质检部门。质监部门的工作人员加强对焊修工作人员在检修过程中的监督,以避免焊修工作人员在工作流程中有所疏漏或作业不规范的情况发生[5]。第二,增强对焊修工作人员的技术培训,通过技术培训来提高焊修工人的职业技术水平,选择专业度较高的焊修工人来进行钩体裂纹的检修工作,从而达到提高工作效率且减少工作失误的目的。
其次,关于降低钩体裂纹检修出现漏检漏修的情况发生有三点相关措施可以实行。第一,在裂纹排查的工作过程中提高抛丸除锈的工作效率,保证其工作质量,使其主要部位的清洁度能够达到GB/T8923规定的Sa2级标准且其他相对次要部位的清洁度能够达到Sa1级标准[6]。第二,探伤工作人员要经常对探伤设备进行检查,出现问题及时检修,确保使用合格的探伤设备进行钩体裂纹焊修完成后的复检,增强探伤结果的准确性。第三,探伤工作人员在钩体裂痕焊修完成后的复检中,要秉持着认真负责的态度对钩体的探伤部位进行仔细的排查,以免造成由于人工导致未能及时对漏检漏修的钩体裂纹进行检修的结果。
结语
铁路货车是我国铁路货物运输的重要组成部分,铁路货运的发展直接推动着我国国民经济的发展。铁路货车之于国民经济,车钩安全之于铁路货车均为哲学中部分与整体的关系。部分与整体不可分割且相互作用。车钩是铁路货车的一部分,是铁路货车间相互连接关键点,若不能保证车钩的安全性,则铁路货车的安全也无从保证,因此铁路货车钩体裂痕的检修就显得非常重要了。希望本文所提出的观点能够有利于相关事业的发展。
参考文献
[1]佚名.70t级铁路货车及新型零部件[M].2006.
[2]乐海.浅析铁路货车厂修钩体裂纹检修方法及常见问题防控措施[J].科技展望,2016,26(13):73.
[3]孟庆民,卢碧红,姜岩.铁路重载货车车钩裂纹故障探讨[J].铁道车辆,2008,46(10):36-39.
[4]徐冰.13A型钩尾框裂纹分析及工艺改进[J].铸造技术,2008,30(7):983-984.
[5]徐家颖,刘会龙,赵丽,等.FR型车钩裂纹的消除[J].铸造,2016,65(4):388-390.
[6]陆阳.消除国产E级钢车钩疲劳裂纹的探讨[J].铸造,2008,57(6):592-595.