客車轉向架定位座螺紋孔損壞修復工藝

南車南京浦鎮車輛有限公司 （江蘇 210031） 呂松江 倪寶成 徐 力

客車轉向架螺紋孔損壞時常采用焊堵攻螺紋或鋼絲螺套修復，而鋼絲螺套修復螺紋孔時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損壞螺紋孔仍被普遍運用。PW-220K型轉向架一系定位裝置結構如圖1所示，構架定位座處結構如圖2所示，構架制造時，為保證定位座內、外側兩φ80mm孔同軸，構架裝夾找正后采用鏜刀同時加工內、外側兩φ80mm孔，然后以φ80mm孔軸線為基準加工外側四個M20螺紋孔與內側兩φ20mm銷孔。定位座處螺紋孔修復僅采用焊堵修復損壞螺紋孔的工藝，螺紋孔焊堵后構架定位座經檢測存在以下異常：①定位座φ80mm孔有變形，工廠壓套設備壓裝T形襯套困難，甚至無法壓裝。②內外側兩φ80mm孔軸線不重合的情況，部分定位座處節點聯接裝置組裝時甚至存在抗勁而無法組裝。當定位座處存在多個螺紋孔焊堵時，上述情況更為突出，因此需要對螺紋孔修復工藝重新進行研究。經分析認為，螺紋孔損壞時不僅需要修復損壞螺紋孔，還需要對兩φ80mm孔及定位座內側面兩個φ20mm銷孔堆焊后重新加工。

圖1 一系懸掛裝置

1. 構架定位座螺紋孔修復工藝

施焊前須在定位座處焊接工藝支撐，減少構架定位座焊接的橫向變形。施焊前按焊接工藝清理施焊區域，對定位座處已機加工面進行防護，焊前將焊補處預熱至100～120℃。焊接完成后將構架上反胎工裝（見圖3），以另外三個節點座φ80mm孔及節點座內側面為基準，將構架找平找正（誤差≤0.1mm），并重新進行機加工。

圖2 構架定位座

圖3 構架在反胎工裝裝夾

圖4 螺紋孔拋磨示意圖

圖5 螺紋孔焊堵示意圖

（1）構架M 2 0螺紋孔及定位座內側兩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℃，每層焊后對層間進行清理、適當打磨，避免夾渣、未熔合等缺陷出現。焊縫冷卻后打磨取下墊板，向下打磨約5mm并適當擴孔（見圖5），完成另一側孔堆焊。焊接參數如表1所示。焊后檢查定位座處其他3個M20螺紋孔，不合格時按照上述工藝返修。定位座內側兩φ20mm孔拋磨呈喇叭孔并塞焊，焊修工藝與構架M20螺紋孔焊修工藝相同。

（2）構架定位座φ80mm孔焊修。首先將構架定位座φ80mm孔擴至φ82mm。對兩個φ82mm孔補焊一周，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、外面交界處兩道焊縫焊接參數如表2所示，φ82mm孔內壁面焊接參數如表3所示。構架冷卻后，對φ80mm孔磁粉探傷檢查，焊補區域表面無缺陷。焊補部位進行超聲波探傷檢查，焊補區域內部無缺陷。探傷合格后，打磨去除工藝支撐。

（3）定位座焊補部位機加工。加工節點座φ80mm孔、M20螺紋孔（見表4）。

表1 螺紋孔焊接參數

表2 φ82mm孔與內、外面交界處兩道焊縫焊接參數

表3 φ82mm孔內壁面焊縫焊接參數

半精鏜節點座堆焊的φ80mm孔。用φ79.7mm半精鏜刀鏜節點座堆焊的φ80mm孔，尺寸達到79.7±0.1mm。

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

鉆節點座外側面需修復的M20螺紋中心孔。用M20×45°中心鉆鉆節點座外側面需修復的M20螺紋中心孔。

鉆節點座外側面需修復的M20螺紋孔底孔。用φ17.5mm鉆頭鉆節點座需修復的M20螺紋孔底孔。

加工節點座內側面φ20m m孔：

鉆節點座內側面焊堵的φ20mm中心孔。用φ20mm鉆頭加工節點座內側面焊堵的φ20mm中心孔，孔深7mm。

鉆節點座內側面焊堵的φ2 0 m m底孔（見表5）。用φ19.5mm鉆頭加工節點座內側面焊堵的φ2 0 m m底孔，孔深23mm（含刃尖深度28mm），孔中心相對定位座中心尺寸滿足60mm。

精鏜節點座內側面焊堵的φ20mm孔（更換精鏜刀刀片后必須進行試切，試切尺寸≤20.13mm，試切深度≤12mm。試切后用內徑千分表進行檢查，尺寸合格后根據測量值將刀具尺寸調到孔的下差進行加工）。用φ20mm精鏜刀加工節點座內側面焊堵的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，孔中心相對定位座中心尺寸仍滿足60m m。退刀時注意刀尖定向停，并向反方向退回一段安全距離，避免劃傷已加工孔表面。定位座內側面φ20mm孔半精銑及精鏜前需清理底孔內切屑，防止切屑擠壓導致孔內產生劃痕或尺寸偏大。

探傷檢查及螺紋孔攻螺紋：定位座機加工完成后，對焊補處所有加工面、φ80mm孔進行磁粉探傷復探，無裂紋。將定位座φ80mm孔與內外側面交界處打磨平整，M20螺紋孔與定位座內擋面臺階處打磨成圓弧過渡。對節點座M20螺紋孔進行手工攻螺紋，完成螺紋孔修復。

表4 節點座孔、M20螺紋孔加工參數

表4 節點座孔、M20螺紋孔加工參數

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表5 節點座內側面孔加工參數

表5 節點座內側面孔加工參數

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2. 結語

構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孔發生變形并失圓，定位座前后φ80mm孔中心線不重合。構架定位座與一系定位裝置各部件間配合精度要求較高，現場生產中，若φ80mm孔產生變形將造成一系列定位裝置各部件裝配要求無法滿足。轉向架上大量采用螺紋聯接結構，螺紋孔損壞修復質量對車輛運行安全有重大影響，因此修復技術的制定須仔細推敲研究，制定最優方案。