转向架牵引拉杆局部电弧增材修复工艺研究

安博; 姜斌; 毕越宽; 黄金宝; 张乙宙

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2024.04.07

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专辑

转向架牵引拉杆局部电弧增材修复工艺研究
Study on the Locally Repairing Technique Bogie Traction Rods
2024年54卷第4期页码：50-54
收稿：2023-09-28，

修回：2023-11-09，

纸质出版：2024-04-25
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.04.07
稿件说明：

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安博，姜斌，毕越宽，等.转向架牵引拉杆局部电弧增材修复工艺研究［J］.电焊机，2024，54（4）：50-54. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.04.07.

AN Bo, JIANG Bin, BI Yuekuan, et al.Study on the Locally Repairing Technique Bogie Traction Rods[J].Electric Welding Machine, 2024, 54(4): 50-54. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.04.07.

摘要

采用ER80S-G焊丝在焊前不预热的条件下对调质态40Cr钢进行电弧增材修复，模拟转向架牵引拉杆局部缺陷的挖补，对比分析了脉冲冷焊和常规TIG焊两种工艺在堆焊结合强度、微观组织、硬度分布以及对热影响区性能的影响程度等方面差异。结果表明：脉冲冷焊和TIG焊的堆焊层都结合良好，热影响区均未发现冷裂纹。脉冲冷焊的热输入较低，焊后冷却速度快，热影响区窄，试件焊后的角变形量仅为TIG焊的1/6，堆焊层和热影响区的晶粒比TIG焊细小，强度和硬度都高于TIG焊。虽然脉冲冷焊的熔覆效率低，但补焊的连接强度高、变形小、对母材性能的影响小，比TIG焊更适合于转向架牵引拉杆的局部增材修复。

Abstract

The ER80S-G welding wire was used in this work to weld and repair the quenched and tempered 40Cr steel without preheating. The repair of local defects in the traction rod of the bogie was simulated

and the differences between pulse cold arc welding (PCAW) and traditional TIG welding processes were compared and analyzed in terms of repair welding bonding strength

microstructure

hardness distribution

and the degree of influence on the performance of the heat affected zone (HAZ). The results showed that the repaired welding layers of PCAW and TIG joints were well bonded

and no cold cracks were found in the HAZs. The PCAW method with a lower heat input exhibits a faster cooling rate

a narrower HAZ and only 1/6 angular deformation of that TIG welding. Moreover

the PCAW welding joint shows a higher strength and hardness attributed to finer grains formed in the welding zone and HAZ

compared to the TIG welding joint. Despite having a lower cladding efficiency

the PCAW welding is more suitable for locally repairing the bogie traction rods due to the higher joining strength

smaller distortion

and minimal impact on the performance of the base material.

关键词

Keywords

references

郭纯金 . 动车组转向架关键部件维修决策研究［D］. 天津：天津大学， 2023 .

GUO C J . Research on Maintenance Decision of Key Components of High Speed Train Bogie ［D］. Tianjin ： Tianjin University ， 2023 .

田云 . 对电火花沉积修复的试验研究［J］. 内燃机与配件， 2018 （ 14 ）： 96 - 98 .

TIAN Y . Experimental research on electrical spark deposition repair ［J］. Internal Combustion Engine & Parts ， 2018 （ 14 ）： 96 - 98 .

纪贤达，连勇，刘畅，等 . 电火花沉积技术研究进展及其在航空制造中的应用［J］. 航空制造技术， 2020 ， 63 （ 17 ）： 61 - 70 .

JI X D ， LIAN Y ， LIU C ， et al . Research Progress on Electrospark Deposition Technology and Its Application in Aeronautical Manufacturing ［J］. Aeronautical Manufacturing Technology ， 2020 ， 63 （ 17 ）： 61 - 70 .

张善霞，邴晨阳，韩生宝，等 . 电刷镀修复接线端子的电气性能及耐蚀性［J］. 焊接技术， 2023 ， 52 （ 08 ）： 26 - 29 .

ZHANG S X ， BING C Y ， HAN S B ， et al . Electrical properties and corrosion properties of connecting terminals repaired by brush plating technology ［J］. Welding Technology ， 2023 ， 52 （ 08 ）： 26 - 29 .

闫晓孟，齐欢，阳义 . 大型铸锻件的激光熔覆修复技术研究现状［J］. 大型铸锻件， 2022 （ 05 ）： 27 - 32 .

YAN X M ， QI H ， YANG Y . Research status of laser cladding repair technology for large castings and forgings ［J］. Heavy Casting and Forging ， 2022 （ 05 ）： 27 - 32 .

李方义，戚小霞，李燕乐，等 . 盾构机关键零部件再制造修复技术综述［J］. 中国机械工程， 2021 ， 32 （ 07 ）： 820 - 831 .

LI F Y ， QI X X ， LI Y L ， et al . Review on Repair Technologies for Key Part Remanufacturing of Shield Machines ［J］. China Mechanical Engineering ， 2021 ， 32 （ 07 ）： 820 - 831 .

陈湘平，唐杰，卫国强，等 . 钢/铜火焰钎焊接头组织和性能研究［J］. 热加工工艺， 2017 ， 46 （ 21 ）： 235 - 237 .

CHEN X P ， TANG J ， WEI G Q ， et al . Study on Microstructure and Properties of Steel/Copper Flame Brazing Joints ［J］. Hot Working Technology ， 2017 ， 46 （ 21 ）： 235 - 237 .

陈剑锋，黄炜，李锋，等 . 电弧增材制造技术在滑动轴承领域的应用［J］. 轴承， 2021 （ 07 ）： 1 - 7 .

CHEN J F ， HUANG W ， LI F ， et al . Application of Arc-Additive Manufacturing Technology in the Field of Sliding Bearings ［J］. Bearing ， 2021 （ 07 ）： 1 - 7 .

周方明，张富强，缪保海，等 . MIG堆焊在大功率柴油机排气阀再制造中的应用［J］. 电焊机， 2012 ， 42 （ 05 ）： 86 - 89 .

ZHOU F M ， ZHANG F Q ， LIAO B H ， et al . MIG surfacing welding applied in large power diesel engine exhaust valve remanufacturing ［J］. Electric Welding Machine ， 2012 ， 42 （ 05 ）： 86 - 89 .

马国良 . 无磁承压钻杆接头的堆焊修复［J］. 电焊机， 2023 ， 53 （ 10 ）： 125 - 130 .

MA G L . Cladding Repair for Non-magnetic Pressurized Drill Pipe Joints ［J］. Electric Welding Machine ， 2023 ， 53 （ 10 ）： 125 - 130 .

黄智泉，贺定勇，刘仁培，等 . 堆焊技术发展及应用综述［J］. 电焊机， 2023 ， 53 （ 4 ）： 56 - 62 .

HUANG Z Q ， HE D Y ， LIU R P ， et al . Overview of development and application of built-up welding technology ［J］. Electric Welding Machine ， 2023 ， 53 （ 4 ）： 56 - 62 .

张广成，高俊，朱子越，等 . TIG电弧堆焊条件下Ni基熔覆层的微观组织及性能研究［J］. 热加工工艺， 2022 ， 51 （ 24 ）： 63 - 67 .

ZHANG G C ， GAO J ， ZHU Z Y ， et al . Microstructure and Properties of Ni-based Melting Layer by TIG Arc Welding ［J］. Hot Working Technology ， 2022 ， 51 （ 24 ）： 63 - 67 .

王强，王晓军，武建生，等 . 40Cr钢脉冲冷焊修复层组织与性能研究［J/OL］. 热加工工艺： 1 - 5 ［ 2023-09-22 ］. https：//doi.org/10.14158/j.cnki.1001-3814.20221920 https://doi.org/10.14158/j.cnki.1001-3814.20221920 .

WANG Q ， WANG X J ， WU J S ， et al . Study on the microstructure and properties of pulse cold welding repair layer of 40Cr steel ［J/OL］. Hot Working Technology ： 1 - 5 ［ 2023-09-22 ］. https：//doi.org/10.14158/j.cnki.1001 -3814.20221920 https://doi.org/10.14158/j.cnki.1001-3814.20221920 .

陈体磊，张忠洁，张志强，等 . 精密脉冲冷焊技术在航空修理中的应用研究［J］. 长沙航空职业技术学院学报， 2019 ， 19 （ 04 ）： 74 - 77 .

CHEN T L ， ZHANG Z H ， ZHANG Z Q ， et al . Research on Application of Precision Pulse Cold Welding Technology in Aviation Repair ［J］. Journal of Changsha Aeronautical Vocational and Technical College ， 2019 ， 19 （ 04 ）： 74 - 77 .

连明洋 . 齿轮用40CrNiMo调质钢CMT堆焊HAZ组织和性能研究［D］. 河南：郑州大学， 2021 .

LIAN M Y . Research on HAZ microstructure and properties of 40CrNiMo quenched and tempered steel for gears during CMT overlay welding ［D］. Henan ： Zhengzhou University ， 2021 .

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