
2008年1月以来,武汉铁路局武汉桥工段QC小组12名技术人员,对贝氏体合金钢组合辙叉焊修后使用周期短的问题,经过近两年时间的探索研究、反复试验,于2010年1月,成功研制出贝氏体合金钢组合辙叉焊修新技术,能有效延长贝氏体合金钢组合辙叉焊修后使用周期79.4%,单组辙叉每年维修费用可节约资金77%。2010年6月,该段的这项QC攻关创新技术,获铁道部物资行业2010年物资现代化管理成果一等奖。
当前,铁路主干线已基本达到无缝化线路,而道岔设备正处在最关键的安全薄弱环节。在各类道岔中,贝氏体合金钢组合辙叉最为广泛使用,但贝氏体合金钢组合辙叉焊补修复后的使用周期较短,一般在25天左右,一组辙叉每年要焊补修复13余次,每次焊修费用上千余元,不仅浪费了大量的劳力、物力和财力,而且对行车安全也带来了诸多不安全的因素。
2008年1月,武汉铁路局武汉桥工段QC小组对贝氏体合金钢组合辙叉焊修后使用周期较短的问题进行立项攻关。他们对管辖焊修后的597组贝氏体合金钢辙叉的使用情况、伤损类别及使用周期等,进行了全面调查分析与探索研究,发现460个贝氏体合金钢组合辙叉焊补后出现大量的掉块、裂纹、内伤等问题。随后经过20余次的开会探讨,他们充分运用QC管理办法,从人、机、料、法、环等五个方面,对辙叉焊修后产生的掉块、裂纹等问题,进行系统分析出15个原因,再将15个原因逐步筛查归纳为5个末端因素,并通过现场模拟测试、实际操作等进行多种对比,最终将问题根源锁定在“伤损辙叉焊修标准、伤损辙叉焊修工艺、辙叉焊修后的保养”三大要因上。同时,该段QC小组成员从贝氏体合金钢组合辙叉材料的物理特性、化学特性入手,通过100余次的对焊修轨温、焊修时间、焊修技术的测试,创新了延长贝氏体合金钢组合辙叉焊修后使用周期的最佳工艺。
解决“伤损辙叉焊修标准”问题
贝氏体合金钢组合辙叉芯轨是奥氏体、贝氏体复相耐磨钢材质,翼轨是U75V钢轨材质,其含锰碳量较大,热敏感性强,收缩率高,若在焊修时轨温升至700℃ 以上时,就会在“热节”部位产生内部缩孔存在间隙,奥氏、贝氏体也会产生粗大晶粒,同时轨面炭量烧损使炭化物晶体析出周界,造成辙叉焊修部位的材质又硬又脆失去韧性和耐磨性,从而提高了辙叉的疲劳强度,极易产生“掉块”和“裂纹”及其他伤损。该段QC小组经过大量实践验证,辙叉芯轨、翼轨的伤损范围在超过长200毫米、深5毫米以前时,必须实施焊修,且焊修时间必须控制在23分钟以内,辙叉焊修时轨温不超过700℃,便可保证焊修后的辙叉材质特性不会发生变化,从而确保修复后的辙叉与原材料物理特性相当。
解决“伤损辙叉焊修工艺”问题
由于贝氏体合金钢组合辙叉焊修工艺在国内外都属于初期阶段,相关焊修工艺标准不很完善,若按照目前焊修工艺标准,焊修后的辙叉容易产生掉块和裂纹。产生问题的主要原因是焊修前没有标准的挖刨、打磨依据,焊修后缺乏有效的养护和探伤技术,无法彻底消除暗伤。该段QC小组对150余组辙叉经过反复焊修试验,采取焊前打磨、着色渗透、磁粉探伤的方法进行焊前处理,焊后使用便携式超声波探伤仪探伤,并及时对焊修地段的设备进行综合整治等办法,即可确保焊修后辙叉无遗留伤损,全面消除辙叉产生掉块、裂纹等现象。在焊修工艺的完善上,他们还对电焊机直流反接、焊条保护处理、辙叉焊后保温等环节做出了改善。
解决“辙叉焊修后的保养”问题
在本次项目攻关中,该段QC小组成员经过多次调查发现,多数工务系统普遍存在焊修部门与养护部门修养分离,容易造成养护部门对贝氏体合金钢组合辙叉缺乏材质特性的了解,对辙叉焊修后的后期保养没有标准的养护技术和方法,养护中就会对修复后的辙叉造成新的病害。因此,该项目攻关成果中尤其强调修养两个部门要通融协调,对辙叉焊修后的养护工作要及时到位,在辙叉焊修后12小时和24个小时内,要及时对辙叉焊修部位和焊修地段的设备进行复查,对检查发现的问题要及时进行消除,确保焊修的辙叉使用周期得到极大延长。
该段通过辙叉焊修QC攻关,经过辙叉焊修新工艺的应用及新技术管理的实施,对一年来贝氏体合金钢组合辙叉焊修后的使用周期进行了核查与认证,焊修后的辙叉使用平均周期为119天,是攻关前平均使用周期25天的4.76倍,不仅延长了贝氏体合金钢组合辙叉焊修后的使用周期,大大降低了生产成本,而且还全面提升了设备质量,提高了铁路运输能力和运行效率。
该段“延长贝氏体合金钢组合辙叉焊修使用周期”QC攻关成功后,制定的《贝氏体合金钢组合辙叉伤损量焊修标准》和《贝氏体合金钢组合辙叉焊修工艺及焊修后保养措施》在武汉铁路局管内各工务系统得到了广泛推广和应用,并取得了较大的实际效果、社会效益和经济效益。2010年以来,路内多个铁路局工务系统派人到该段现场观摩学习,并对该段QC攻关成果的实用性、实效性和可行性表示充分认可并积极推广。
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