关于铁路货车L一B型制动梁制造工艺探讨

李立峰崔屹蔺昊王正军张涛

摘要：我国的交通事业以极快的速度向前发展，各种运输方式都可以被有效使用，运输效率充分提升，我国的物流行业也形成了新的发展需求。以铁路运输为例，如果需要大力推动铁路运输发展，必须要从运输量、运输效率与运输安全等多个方面来改进运输交通工具。铁路货车承载了极多的运输任务，但是其结构构造存在的不合理之处阻碍了其被大范围使用。

关键词：铁路货车；L-B型；制动梁；制造工艺

铁路货车在很多交通运输工作中发挥作用，新型铁路货车需要完备的制动梁构件，否则无法保障运输过程的安全性。大部分货车都已经使用了L-B型的组合式制动梁，尽管原有的运输安全性被增强，但是新的制动梁使用问题也逐步形成，其中裂纹故障出现频次高，制动梁内部金相组织被破坏，其整体机械性能因此而降低，现对科学的制造工艺手段进行分析。

1影响货车制动梁的机械性能的基本因素

1.1魏氏组织

魏氏组织是影响梁架机械性能的主要原因，是碳钢在热加工过程中出现的一种微观过热缺陷组织，主要是因4种因素引起的金属组织晶粒粗大（在原奥氏体晶粒内出现的片状或针状组织）：一是热加工时加热温度过高，二是在规定的热轧（锻造）与热处理温度范围内停留时间过长，三是热效应使温升过高，四是冷却速度过快或不均衡。

1.2原材料

原材料的化学成分也是影响梁架机械性能的重要因素。由于铁路货车原则上无配属、无固定运行区段，可能在全国任何地区、任何季节使用，因此，制动梁的工作环境极为复杂、恶劣。由于使用条件的不确定性，造成制动梁在工作时受力情况复杂多变，因此要求制动梁具备在高寒、高热、高湿地区使用时具有相同的安全性、可靠性、耐候性及使用寿命，即必须保证钢材的化学成分合理，生产工艺稳定，内部质量纯净，有害元素、夹杂物和气体含量低，组织结构致密、均匀，具有优良的表面质量，同时还应具有良好的机械性能和加工工艺性能。所以，对制动梁原材料而言，除严格控制碳、硫、磷、锰、硅等化学成分及提高钢材的机械性能和纯净度外，还应含有适量的铬、钒、铝、铌等合金元素以细化晶粒、清除杂质，特别是钒。

2热加工工艺使用问题

2.1加热设备

目前，制动梁制造单位使用的加热设备按供热方式可分为2类：一类是火焰炉（或称燃料炉），是指用固体、液体或气体燃料在炉内产生的燃烧热量对工件进行加热的设备，常用的主要有燃油炉和燃气炉2种；另一类是电炉，是指在炉内将电能转化为热量进行加热的设备，主要有电阻炉和感应炉（工频）2种。燃油炉和燃气炉有利于降低生产费用，但炉温难以实现精确控制，且污染环境，热效率较低。燃油炉和燃气炉在梁架加热过程中存在的主要问题是，当炉门不密封，燃油、燃气喷射不均匀，梁架摆放位置离烧嘴过近或烧嘴数量和位置设置不合理时，易产生炉温不稳定，使温升速度不符合要求，造成梁架受热不均匀。对梁架这种长构件而言，如果控制不当，极易出现局部温度过高的现象。电阻炉和感应炉（工频）的优点是炉温均匀、波动小，便于实现自动控制，但温升较快，易受电压波动的影响，且保温时间短，流水作业生产中加热温度不易控制，使个别或小批量构件产生加热温度过高的现象。特别是感应炉（工频），加热时间仅有2min左右，加热速度非常快，易使梁架受热温度不均，内外温差大，保温时间过短，冷却速度控制难度大。

2.2梁架冷却

制造单位在梁架切分前后的冷却基本上是采用空冷或风冷，有些单位为保证切分时的梁架温度，往往只注意切分前的冷却速度，而对切分后的冷却不重视，特别是由于我国地域气候差异较大，季节温度、湿度变化明显，不能根据本单位的特点设置或及时调整相应的工艺参数，因而造成产品质量不稳定，甚至批量产品不合格。有的单位在工序中随意设置冷源，随意摆放待冷梁架，都是造成梁架冷却速度过快或不均的原因。

3工艺改进建议

3.1控制冷却与加热速度

制备货车的梁架系统时，需要注意标准化的工艺流程，首先需要对使用的所有金属材料进行入场检测，而后展开下料钢坯的施工活动，利用科学轧制工艺手段，下料型钢材料，对使用的型钢材料进行加热，对加工的工件进行切分、拉伸以及整形等处理工作，而后需进行回火与风冷，工件稳定成型后可进行磨修与抛丸处理。完成质量检查工作之后，需对工件进行标记，利用磁粉确定工件是否存在损伤，最后可落实交验工作。

考虑到机械控制的需求，工作人员必须谨慎选择轧制加热设备，使用更加科学化的加热方式，使工件材料可以被均匀加热。不少生产厂家都已经开始使用自动化的控温系统，同时继续相应的温度信息。可以改造加热设备，不仅应当稳定控制温度，同时还必须要保障这一项控制工作的精准性。保温时间也需被严谨控制，对加热设备具有的温度梯度进行有效控制，可运用测温仪设备对加热装置的温度加以精准测定，获取真实的温度信息。选用加热炉时可优先选择排烟方式为下烟道的装置，对该设备展开周期性检查，将烟道中的杂物清除，避免烟道出现堵塞的情况。

精准设施使用的烧嘴以及热电耦装置的位置与数量。热点耦可以对加热设备中的多个区域的温度进行有效现实，提供加工所需的温度信息，而烧嘴装置可以使炉内保持更均匀的温度，确保火焰炉被充分加热，因此可以在成本允许的条件下使用更多的热电耦装置。

3.2提升制动梁原材料的质量

提升制动梁的整体机械性能，应当注重材料给工件带来的影响，在购入原材料后，可从化学成分方面入手，检测材料的可用性。检测制动梁原材料时，需对成型性、列韧性以及可靠性等技术指标展开测定。在选择材料生产厂家前，需展开调查，确定其提供的产品特点，根据制动梁制备需要精选可靠的原材料，减少原材料给货车配件的质量带去的负面影响。

3.3强化工艺控制工作

在加工制动梁时，技术人员使用的主要是热加工的方法，在这一制动梁加工过程中，控制冷却速度与加热温度，如果这项控制工作没有做好，不仅工件的冲击韧性会被削弱，同时梁架在魏氏组织的影响下会出现裂纹的情况，被使用时还会出现断裂的现象。改进热加工技术可以从以下几个方面展开：

首先需要针对回火工艺应用需要进行控制，在整形处理之后，及时进行回火处理工作，将组织应力与加工应力有效消除，使金相组织可以在较长的时间内保持稳定，材料也可以在低温回火的条件下进行保持良好的冲击韧性，加工人员必须增强对回火处理工艺的熟悉程度。

除了回火加工工艺技术之外，还需按照工件加工要求展开其他方面的热处理活动。回火处理工作展开前，技术人员需要先完成均匀化退火处理工作。确保温度符合相应的技术标准、结合工件的基本特点，技术人员还可以适当地取消工件上的焊缝，通过热处理的方法来优化裂缝，将晶粒有效细化，将魏氏组织问题消除，使产出的工件能够具有更好的机械性能。

4结束语

技术人员对铁路货车进行制备与检测时，发现制动梁这一配件比较容易出现故障问题，如果想要提升运输安全防范工作的水平，可以以制动梁为切入点，针对重载与提速等方面的需求来改进铁路货车与相应的配件。本文介绍了降低机械性能的主要因素以及工艺应用问题，技术人员可以根据制动梁存有的质量问题，找准工艺改进工作的正确展开方向。

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