捣镐堆焊层耐磨性能研究

摘要

08、09系列自动抄平、起拨道捣固车对改变我国铁路传统的养护施工落后模式、实现全国铁路快速、重载并五次大规模提速都有十分重要的意义。也是提高铁路养护质量和运输能力的关键。 捣镐是08、09系列捣固车上易磨损、更换频繁、消耗量大的重要零部件。目前，捣镐的成型工艺方法是：采用合金结构钢模锻或低碳低合金钢精铸成型，经整体调质处理及其他表面处理后。在镐掌部位局部堆焊耐磨合金，以提高捣镐的耐磨性，延长捣镐的使用寿命，降低使用成本。国内常用的堆焊材料为D322，国外主要用BOHLERDVR650-IG焊丝，用气体保护焊进行堆焊。 本文针对捣镐的实际工况及捣镐的失效分析，合理选用和筛选出：碳化钨类和高铬铸铁类堆焊材料。通过与国内常用的堆焊材料进行对比试验，以验证传统堆焊材料的价性比是否最佳？碳化钨类和高铬铸铁类堆焊材料是否比传统堆焊材料耐磨性能更好？ 论文采用冲击磨料磨损试验为主要试验方法。应用硬度计、金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等材料分析手段以及MLD-10动载磨料磨损试验机等试验设备，对所制备的试样进行性能分析测试。以确定捣镐镐掌部位局部堆焊的耐磨合金抗磨粒磨损和抗疲劳磨损性能的优劣及其合理的堆焊工艺。 冲击磨料磨损试验结果表明，在常用堆焊材料及5种碳化钨类和高铬铸铁类堆焊材料堆焊的试样中，7＃试样堆焊层耐磨性能最好；常用堆焊材料1＃试样的性价比最佳。其中，7＃试样堆焊层对应的焊接工艺为：在母材上用E5015堆焊一层隔离层；堆焊7＃试样堆焊层时，采用小电流堆焊；焊前应350预热；焊后应400回火。性价比最佳的常用1＃堆焊试样所对应的堆焊工艺为：焊前不预热；焊后也不回火处理；层间温度控制在500左右。与1＃试样对应的2＃试样，焊前预热和焊后回火使该试样堆焊层硬度和耐磨性都有所降低。3＃和5＃试样堆焊层脆性很大，在动载磨损试验中，磨损面有大量宏观裂纹生成，并伴有大块堆焊材料脱落。而对应的4＃和6＃试样则是正常的磨损。焊前预热和焊后回火虽然使4＃和6＃试样堆焊层的硬度下降，但是耐磨性能得到了提高。 堆焊试验结果及各试样的金相组织照片表明：所选用的5种堆焊材料和常用的堆焊材料堆焊后热影响区的组织没有发生明显的变化，堆焊热影响区的过热区内也没有产生脆化区，堆焊材料与母材的结合良好。 为进一步提高捣镐镐掌部位的耐磨性。建议：除采用堆焊耐磨材料工艺外，还应研究如钎焊硬质合金等其它工艺方法。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题研究的背景

1.2捣镐概述

1.3捣镐国内外研究发展状况

1.4课题目的、研究内容及方法

第二章磨损及堆焊理论

2.1捣镐摩擦磨损研究

2.2常见几种形式的磨损

2.3堆焊技术

2.4影响堆焊金属耐磨性的因素

第三章试验材料、设备与方法

3.1试验方法

3.2试验过程

第四章试验结果与分析

4.1堆焊层硬度测试结果及分析

4.2动载磨料磨损试验结果及分析

4.3金相分析

4.4扫描电镜(SEM)试验结果分析

第五章论及展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

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