客車轉(zhuǎn)向架定位座螺紋孔損壞修復(fù)工藝

南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司 （江蘇 210031） 呂松江 倪寶成 徐 力

客車轉(zhuǎn)向架螺紋孔損壞時(shí)常采用焊堵攻螺紋或鋼絲螺套修復(fù)，而鋼絲螺套修復(fù)螺紋孔時(shí)基孔螺紋大徑到母材邊緣有最小距離要求，因此焊堵攻螺紋修復(fù)損壞螺紋孔仍被普遍運(yùn)用。PW-220K型轉(zhuǎn)向架一系定位裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，構(gòu)架定位座處結(jié)構(gòu)如圖2所示，構(gòu)架制造時(shí)，為保證定位座內(nèi)、外側(cè)兩φ80mm孔同軸，構(gòu)架裝夾找正后采用鏜刀同時(shí)加工內(nèi)、外側(cè)兩φ80mm孔，然后以φ80mm孔軸線為基準(zhǔn)加工外側(cè)四個(gè)M20螺紋孔與內(nèi)側(cè)兩φ20mm銷孔。定位座處螺紋孔修復(fù)僅采用焊堵修復(fù)損壞螺紋孔的工藝，螺紋孔焊堵后構(gòu)架定位座經(jīng)檢測存在以下異常：①定位座φ80mm孔有變形，工廠壓套設(shè)備壓裝T形襯套困難，甚至無法壓裝。②內(nèi)外側(cè)兩φ80mm孔軸線不重合的情況，部分定位座處節(jié)點(diǎn)聯(lián)接裝置組裝時(shí)甚至存在抗勁而無法組裝。當(dāng)定位座處存在多個(gè)螺紋孔焊堵時(shí)，上述情況更為突出，因此需要對(duì)螺紋孔修復(fù)工藝重新進(jìn)行研究。經(jīng)分析認(rèn)為，螺紋孔損壞時(shí)不僅需要修復(fù)損壞螺紋孔，還需要對(duì)兩φ80mm孔及定位座內(nèi)側(cè)面兩個(gè)φ20mm銷孔堆焊后重新加工。

圖1 一系懸掛裝置

1. 構(gòu)架定位座螺紋孔修復(fù)工藝

施焊前須在定位座處焊接工藝支撐，減少構(gòu)架定位座焊接的橫向變形。施焊前按焊接工藝清理施焊區(qū)域，對(duì)定位座處已機(jī)加工面進(jìn)行防護(hù)，焊前將焊補(bǔ)處預(yù)熱至100～120℃。焊接完成后將構(gòu)架上反胎工裝（見圖3），以另外三個(gè)節(jié)點(diǎn)座φ80mm孔及節(jié)點(diǎn)座內(nèi)側(cè)面為基準(zhǔn)，將構(gòu)架找平找正（誤差≤0.1mm），并重新進(jìn)行機(jī)加工。

圖2 構(gòu)架定位座

圖3 構(gòu)架在反胎工裝裝夾

圖4 螺紋孔拋磨示意圖

圖5 螺紋孔焊堵示意圖

（1）構(gòu)架M 2 0螺紋孔及定位座內(nèi)側(cè)兩φ20mm孔焊修。將損壞的螺紋孔打磨呈喇叭孔（見圖4），在螺紋孔端面焊接φ24mm×5mm墊板，采用多層多道焊，焊接層間溫度保持在120～150℃，每層焊后對(duì)層間進(jìn)行清理、適當(dāng)打磨，避免夾渣、未熔合等缺陷出現(xiàn)。焊縫冷卻后打磨取下墊板，向下打磨約5mm并適當(dāng)擴(kuò)孔（見圖5），完成另一側(cè)孔堆焊。焊接參數(shù)如表1所示。焊后檢查定位座處其他3個(gè)M20螺紋孔，不合格時(shí)按照上述工藝返修。定位座內(nèi)側(cè)兩φ20mm孔拋磨呈喇叭孔并塞焊，焊修工藝與構(gòu)架M20螺紋孔焊修工藝相同。

（2）構(gòu)架定位座φ80mm孔焊修。首先將構(gòu)架定位座φ80mm孔擴(kuò)至φ82mm。對(duì)兩個(gè)φ82mm孔補(bǔ)焊一周，為減少焊接量，堆焊厚度控制在3～4mm，焊后石棉覆蓋緩冷。φ82mm孔與內(nèi)、外面交界處兩道焊縫焊接參數(shù)如表2所示，φ82mm孔內(nèi)壁面焊接參數(shù)如表3所示。構(gòu)架冷卻后，對(duì)φ80mm孔磁粉探傷檢查，焊補(bǔ)區(qū)域表面無缺陷。焊補(bǔ)部位進(jìn)行超聲波探傷檢查，焊補(bǔ)區(qū)域內(nèi)部無缺陷。探傷合格后，打磨去除工藝支撐。

（3）定位座焊補(bǔ)部位機(jī)加工。加工節(jié)點(diǎn)座φ80mm孔、M20螺紋孔（見表4）。

表1 螺紋孔焊接參數(shù)

表2 φ82mm孔與內(nèi)、外面交界處兩道焊縫焊接參數(shù)

表3 φ82mm孔內(nèi)壁面焊縫焊接參數(shù)

半精鏜節(jié)點(diǎn)座堆焊的φ80mm孔。用φ79.7mm半精鏜刀鏜節(jié)點(diǎn)座堆焊的φ80mm孔，尺寸達(dá)到79.7±0.1mm。

精鏜節(jié)點(diǎn)座堆焊的φ80mm孔（更換精鏜刀刀片后必須進(jìn)行試切，試切刀具尺寸≤80.03mm，試切深度≤12mm。試切尺寸合格后，用內(nèi)徑千分表進(jìn)行檢查，根據(jù)試切測量差值將刀具尺寸調(diào)到孔下差進(jìn)行加工）。用φ80mm精鏜刀精鏜節(jié)點(diǎn)座堆焊的φ80mm孔，尺寸滿足φ80+0.106+0.06mm，表面粗糙度值Ra=1.6μm。

鉆節(jié)點(diǎn)座外側(cè)面需修復(fù)的M20螺紋中心孔。用M20×45°中心鉆鉆節(jié)點(diǎn)座外側(cè)面需修復(fù)的M20螺紋中心孔。

鉆節(jié)點(diǎn)座外側(cè)面需修復(fù)的M20螺紋孔底孔。用φ17.5mm鉆頭鉆節(jié)點(diǎn)座需修復(fù)的M20螺紋孔底孔。

加工節(jié)點(diǎn)座內(nèi)側(cè)面φ20m m孔：

鉆節(jié)點(diǎn)座內(nèi)側(cè)面焊堵的φ20mm中心孔。用φ20mm鉆頭加工節(jié)點(diǎn)座內(nèi)側(cè)面焊堵的φ20mm中心孔，孔深7mm。

鉆節(jié)點(diǎn)座內(nèi)側(cè)面焊堵的φ2 0 m m底孔（見表5）。用φ19.5mm鉆頭加工節(jié)點(diǎn)座內(nèi)側(cè)面焊堵的φ2 0 m m底孔，孔深23mm（含刃尖深度28mm），孔中心相對(duì)定位座中心尺寸滿足60mm。

精鏜節(jié)點(diǎn)座內(nèi)側(cè)面焊堵的φ20mm孔（更換精鏜刀刀片后必須進(jìn)行試切，試切尺寸≤20.13mm，試切深度≤12mm。試切后用內(nèi)徑千分表進(jìn)行檢查，尺寸合格后根據(jù)測量值將刀具尺寸調(diào)到孔的下差進(jìn)行加工）。用φ20mm精鏜刀加工節(jié)點(diǎn)座內(nèi)側(cè)面焊堵的φ2 0 m m孔、加工深度23mm，孔尺寸滿足φ20+0.193+0.16mm，表面粗糙度值Ra=1.6μm，孔中心相對(duì)定位座中心尺寸仍滿足60m m。退刀時(shí)注意刀尖定向停，并向反方向退回一段安全距離，避免劃傷已加工孔表面。定位座內(nèi)側(cè)面φ20mm孔半精銑及精鏜前需清理底孔內(nèi)切屑，防止切屑擠壓導(dǎo)致孔內(nèi)產(chǎn)生劃痕或尺寸偏大。

探傷檢查及螺紋孔攻螺紋：定位座機(jī)加工完成后，對(duì)焊補(bǔ)處所有加工面、φ80mm孔進(jìn)行磁粉探傷復(fù)探，無裂紋。將定位座φ80mm孔與內(nèi)外側(cè)面交界處打磨平整，M20螺紋孔與定位座內(nèi)擋面臺(tái)階處打磨成圓弧過渡。對(duì)節(jié)點(diǎn)座M20螺紋孔進(jìn)行手工攻螺紋，完成螺紋孔修復(fù)。

表4 節(jié)點(diǎn)座孔、M20螺紋孔加工參數(shù)

表4 節(jié)點(diǎn)座孔、M20螺紋孔加工參數(shù)

?

表5 節(jié)點(diǎn)座內(nèi)側(cè)面孔加工參數(shù)

表5 節(jié)點(diǎn)座內(nèi)側(cè)面孔加工參數(shù)

?

2. 結(jié)語

構(gòu)架定位座處螺紋孔堵焊后，由于焊縫的縱向伸縮變形，定位座鄰近螺紋孔處φ80mm孔發(fā)生變形并失圓，定位座前后φ80mm孔中心線不重合。構(gòu)架定位座與一系定位裝置各部件間配合精度要求較高，現(xiàn)場生產(chǎn)中，若φ80mm孔產(chǎn)生變形將造成一系列定位裝置各部件裝配要求無法滿足。轉(zhuǎn)向架上大量采用螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)，螺紋孔損壞修復(fù)質(zhì)量對(duì)車輛運(yùn)行安全有重大影響，因此修復(fù)技術(shù)的制定須仔細(xì)推敲研究，制定最優(yōu)方案。