车轮钢轮毂钢的制造工艺

《车轮钢轮毂钢的制造工艺》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、热轧车轮轮箍厂设计创建时间：2008-08-02热轧车轮轮箍厂设计(designofwheelandtyrehotrollingworks)以钢锭(坯)为原料，用热轧加工法生产车轮、轮箍的工厂设计。和轮箍主要是用于铁路机车、车辆上的两种走行元件。按结构不同车轮分为组合车轮和整体车轮。组合车轮由分别制造的轮心和轮箍及挡圈组装而成(图1)。整体车轮由一个轮坯整体轧制而成(图2)。整体车轮有铸铁、铸钢和轧制几种类型，砂型铸铁和铸钢车轮现已淘汰，而新型石墨模压铸钢车轮在美国得到广泛使用，这种车轮在行车速度要求不太高的铁路中比较适用。但中国和世界上大部分国家和地区的铁路线上现今均使用整体

2、热轧车轮(简称整轧车轮，solidrollwheel)。过去一个时期，机车车轮，特别是蒸汽机车用的车轮结构复杂，直径较大，不易轧制，所以采用轧制的环形件作为轮箍套在轮心上构成组合车轮。但组合车轮的轮箍有松弛的危险，不如整体车轮安全，且整体车轮各部分尺寸可设计得较薄，从而可以减轻重量，既安全又经济。随着蒸汽机车的逐渐被淘汰，以及内燃机车和电力机车也多使用整轧车轮，故轮箍的需求量日趋减少。整轧车轮和轮箍在大多数国家为分别建厂生产，但也可合并为一个厂(或车间)进行生产。中国设计建成的车轮轮箍厂就是可以生产上述两种产品的工厂。这种工厂的一些工艺设备和辅助设施，如坯料准备、运输设备、动力

3、泵站、水循环系统、工模具制造部门等可统一安排，共同使用，比较经济。简史     火车车轮制造历史较长。在1814年前后，铁路运输上开始生产并使用锻制轮箍，形成组合车轮。1853年英国制成轮箍轧机，开始大量生产热轧火车轮箍。1902年、1904年美国和法国的辗轧车轮轧机分别问世，整体热轧车轮和轮箍开始广泛应用于铁路，从而促使铁路机车车辆的运行速度和载重量有了很大提高。从此，整轧车轮逐步取代了铸铁、铸钢和大部分组合车轮，成为铁路车辆(包括一些机车)的主要用轮。1964年中国设计建成了中国第一座车轮轮箍厂，开始大量生产整轧车轮和轮箍，不但使中国铁路车辆全部用上了整轧车轮，并为其它工业

4、部门提供了大量盘形和环形零件。1988年中国颁布了整轧车轮和轮箍国家标准。随着铁路运输事业的发展，车轮的需求量逐年增加，对车轮的质量要求也越来越高。中国第一座车轮轮箍厂于90年代初进行了技术改造。设计规模与产品方案    车轮与轮箍不同于一般机械零件产品，它们主要用于铁路运输。确定车轮轮箍厂的设计规模首先应考虑铁路运输(即市场)的需求，以及投资及经济效益、原材料供应和建厂条件。车轮与轮箍的主要生产设备是压轧机组生产线，根据压轧机组生产线中压机和轧机的配置情况(吨位、台数和机械化水平)，一条车轮压轧机组生产线年生产能力为10～17万t，一条轮箍压轧机组生产线年生产能力为3～7万t

5、。车轮轮箍厂的设计规模一般以年产车轮lO万t、轮箍(包括环形件)3万t为宜。车轮与轮箍的产品方案也要针对用户的需求情况制定，中国铁路车轮以货车轮(φ840mm)为主，约占90％，客车轮(φ915mm)及其它车轮(φ1050～1250mm)数量较少，但作为装备能力因素也应予以考虑。另外，在工厂产品方案中根据市场情况还要适当安排一些其它轮种(吊车轮、地铁轮、齿轮坯等)以增加工厂的市场适应性与调节能力。轮箍产品尺寸范围为φ670～2010mm，一般以φ1000～1500mm居多。环形件产品方案可根据轧机能力和市场情况确定。原料    车轮与轮箍钢的化学成分有国际标准，但各国(或地区，

6、如欧洲铁路联盟)都有自己的标准。中国标准中，车轮钢的含碳量为0.55％～0.65％，轮箍钢的含碳量为0.55％～0.70％。车轮与轮箍钢是用平炉、电炉或转炉冶炼的镇静钢。但现在世界上的发展趋势是采用电炉冶炼，经真空处理(使氢含量降到2.2×10-6)的钢。所用钢锭为无锥度圆锭或连铸圆坯。图4　轮箍生产工艺流程工艺流程    车轮和轮箍生产都是高度机械化、多工序、流水生产线，兼有轧钢热加工和机械冷加工两种生产的特点。车轮和轮箍均采用先将轮坯初步压制成形，然后分别在车轮轧机和轮箍轧机上轧制。此方法不产生毛刺，成材率高，同时在轴向、径向和圆周方向都能进行辗轧。在压轧工艺后配以相应的热

7、处理和精整。车轮在热轧后需经机械加工，但轮箍一般在热轧后不加工，到机车车辆厂再机械加工。然后，车轮及轮箍都经过无损检测、产品表面处理和成品检查，形成流水生产线，组成现代化火车车轮轮箍厂。在这种工厂中还可生产齿轮、滑轮、法兰、轴承环等圆形零件。车轮采用经真空处理的钢，则工艺流程中可不再进行压轧后的等温热处理，而改为控制冷却，以节省能耗。采用连铸圆坯或无锥度锭可减少切坯配尺的繁琐并保证坯料重量的精度。现代车轮生产中多采用先热处理后机械加工的工艺，以避免先机械加工后热处理会使成品车轮在热处中又产生