ДУГОВАЯ НАПЛАВКА ПРОДЛИТ ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КАТАНЫХ КОЛЕСНЫХ ЦЕНТРОВ ТЕПЛОВОЗОВ

Рис. 1. Установка дуговой наплавки ободьев центров

В настоящее время колесные центры магистральных тепловозов изготавливают, в основном, по ГОСТ 4491—86 из литой низкоуглеродистой стали марок 20Л или 25Л. Технология литья отработана, однако литым колесным центрам свойственно наличие технологических дефектов в виде засоров, неметаллических включений, пригаров, заливов, незачищенных острых кромок и неровностей, которые являются концентраторами напряжений и обуславливают повышенную склонность центров к повреждаемости в эксплуатации.

Для повышения надежности и безопасности эксплуатации колесных центров специалисты ОАО «ВНИИЖТ» и ОАО «Выксунский металлугический завод» Нижегородской области (далее ОАО «ВМЗ») разработали и поставили на производство катаные колесные центры из среднеуглеродистой стали марки С по ГОСТ Р 55498—2013 для магистральных тепловозов. Указанные центры по своим механическим свойствам и качеству значительно превосходят литые центры и лишены перечисленных дефектов [1]. При этом стоимость изготовления катаных центров на 50 % ниже стоимости литых.

Рис. 2. Высокочастотный индукционный нагреватель

Вместе с тем, в течение жизненного цикла катаных центров тепловозов (так же как и литых) при смене бандажа или переформировании колесной пары производится чистовая механическая обработка посадочных поверхностей обода и ступицы центра для обеспечения требуемого профиля и шероховатости. После нескольких переточек это приводит к выходу диаметров обода и отверстия ступицы за допустимый размер. При достижении предельных посадочных размеров возникает необходимость замены центра на новый или его ремонта для восстановления номинальных размеров посадочных поверхностей обода и ступицы.

Технология ремонта посадочных поверхностей центров дуговой наплавкой в соответствии с Инструкцией № ЦТ-336 позволяет значительно продлить срок службы центров и обеспечивает экономию денежных средств до 90 % от стоимости нового центра.

Однако повышенное содержание в стали катаных центров марки С углерода (до 0,56 %) значительно ухудшает ее свариваемость и повышает вероятность образования при наплавке трещин в наплавленном металле и прилегающей зоне (зоне термического влияния).

Дирекцией по ремонту тягового подвижного состава — филиалом ОАО «РЖД» перед ОАО «ВНИИЖТ» была поставлена задача разработать технологию восстановительной наплавки колесных центров из среднеуглеродистой стали, обеспечивающей их эксплуатационную надежность не ниже чем у новых катаных центров.

Рис. 3. Термокамера для замедленного остывания наплавленных центров

Многолетний опыт ОАО «ВНИИЖТ» по разработке и общесетевому внедрению технологии автоматической дуговой наплавки гребней вагонных колес из высокоуглеродистой стали показал, что получение высококачественного сварного соединения (наплавленный металл и металл зоны термического влияния) обеспечивается необходимыми параметрами режима и операциями предварительного подогрева зоны наплавки колес до необходимой температуры и их замедленного остывания. Уровень механических свойств наплавленного слоя, эквивалентный основному металлу, достигается благодаря применению комплексно-легиро-ванной сварочной проволоки.

Все эти условия были соблюдены при разработке технологии наплавки катаных центров в ОАО «ВНИИЖТ» в 2012 г. Отработка технологии, наплавка опытной партии катаных центров и формирование с ними колесных пар магистральных тепловозов серии ТЭ10 были выполнены в 2013 — 2014 гг. на участке ремонта колесных пар Котлас ремонтного локомотивного депо Вологда Северной дирекции по ремонту тягового подвижного состава.

В рамках проведенной работы специалистами ОАО «ВНИИЖТ» была выполнена модернизация установки дуговой наплавки ободьев колесных центров (рис. 1), что позволило реализовать не-

»

-1