轨道交通装备中,火车轮锻件是列车运行的关键承载部件,直接承受启动、制动、转弯带来的交变载荷、冲击载荷以及轮轨摩擦,锻件质量直接决定轨道车辆运行安全与服役寿命。三十年专业品质保证,山西永鑫生重工股份有限公司,配套三一、振华、华锐、太重,深耕火车轮锻件锻造领域,依托15000吨、5000吨大型锻压设备,实现火车轮锻件从原料复检、锻造成型、热处理、精加工到无损探伤全流程一体化生产,为轨道交通、工矿机车、轨道工程设备提供高品质车轮锻件产品。
一件合格的火车轮锻件,绝非简单将钢材压制成轮子外形,每一道工艺参数都会改变内部金相组织与金属流线。火车轮锻件主流采用CL60车轮专用钢,属于高碳优质碳素钢,严格管控硫磷有害杂质,经过真空脱气冶炼,降低氢含量,规避白点、氢致裂纹风险,保障原材料纯净度。原材料进厂之后,工厂首先开展光谱成分复检、低倍组织检测,不合格钢坯直接剔除,从源头阻断质量隐患。钢坯经过高速锯床精准下料,保证坯料重量尺寸误差控制在合理区间,为后续锻造金属均匀流动打下基础。
坯料进入加热工序,锻造加热温度控制在1180‑1220℃,严格把控升温速率与保温时长,既要保证钢材充分奥氏体化,塑性达到锻造最佳状态,又要避免过热、过烧缺陷。大型钢坯采用分段加热工艺,减小坯料内外温差,防止加热开裂。永鑫生锻造采用闭环温控加热系统,炉温波动控制在较小范围,保障每一批坯料加热状态一致性。
预成型是火车轮锻造的关键工序,加热完成的钢坯由机械手输送至压力机工位,依靠模具完成坯料预锻,完成轮毂、轮辋金属体积分配。预成型工艺合理,能够优化金属流线走向,让金属纤维顺着车轮轮廓连续分布;一旦工艺参数失控,极易出现填充不足、车轮偏心、锻造折叠等缺陷,直接造成锻件报废,带来巨大经济损失。
预锻完成后进入终锻成型,采用开式无飞边模锻工艺,压力机下压,辐板位置优先受压,内部金属受冲头驱动向外侧流动,成型轮毂、辐板与轮辋主体结构。部分规格车轮采用锻轧复合工艺,模锻之后进行辗环扩孔,进一步优化轮辋组织,提升材料利用率,改善锻件疲劳性能。锻造完成的毛坯,不能直接机加工,锻后热处理是决定车轮力学性能的核心环节,通过淬火加回火处理,实现轮辋踏面高硬度耐磨,心部与辐板保持良好韧性,达成外硬内韧的性能目标,抵抗交变冲击与摩擦热损伤。
热处理结束后,开展数控精加工,按照图纸完成内孔、踏面、辐板、轮毂尺寸加工,严格把控尺寸公差。之后进入无损检测环节,火车轮锻件强制开展超声波探伤检测内部夹渣、裂纹、疏松,磁粉探伤筛查表面以及近表面缺陷,A级车轮锻件还需要执行退磁处理,低倍组织不允许出现白点、分层、翻皮等缺陷,各项指标达标之后方可出厂。
火车轮锻件质量容不得半点马虎,微小的内部缺陷,在列车百万次循环交变应力作用下会持续扩展,最终引发车轮失效事故。永鑫生重工坚持全流程质量管控,拥有理化实验室全套检测设备,每批次产品留存试样,开展力学性能、硬度、金相组织检验,支持来图定制,可生产客车轮、货车轮、工矿轨道车轮等多种规格火车轮锻件,助力轨道交通装备行业高质量发展。