RD2轮轴卸荷槽疲劳裂纹超声检测方法探讨.pdf

卅吃磊 中国南车 2014轨道交通先进金屠加工及检测技术交流会 RD2轮轴卸荷槽疲劳裂纹超声检测 方法探讨。 上海交通大学 (200240) 刘仕远 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 (江苏常州213011)姚荣文郑小康章文显任好娟 南车长江车辆有限公司 (湖北武汉430000)尹利 南车长江车辆有限公司常州分公司 (江苏213011)李谷雨 1．概述 RD2型车轴轴颈卸荷槽部是RD2型车轴最薄弱 的部分，当该部位表面存在损伤或缺陷(主要包括 2009年1月，某公司检修的RD2型车轴就因轴 颈卸荷槽质量问题造成两起冷切轴事故，造成巨大 表面粗糙度超标、局部腐蚀、刀痕、划伤、压伤、 经济损失，又一次敲响铁路安全警钟(见图1)。 表面熔灼、几何形状不良及冶金缺陷等)在交变载 荷的作用下诱发的疲劳裂纹(见图3)，一方面裂 纹沿圆周方向扩展，另一方面向深度方向扩展，在 变截面区应力场作用下，裂纹向轴身方向弯曲，裂 纹源向断裂方面发展的速度较慢。裂纹扩展区前沿 由凹形改为凸形，并有明显的疲劳带。疲劳带向里 由密变疏，疲劳带的走向由开始的明显凸形，到基 图1切轴事故现场 本平直，直至在扩展区最后处于反向，随着裂纹长 度和深度的增加，有效抗弯断面的减小，裂纹扩展 2．原因分析 的速度将越来越快，在车轴无法支承应力作用时突 通过对上述事故中轮轴卸荷槽处切轴断面分 然脆断造成行车事故。因此轴颈卸荷槽部位表面存 析，属于典型疲劳断裂，断裂面如图2所示，存在 在损伤或缺陷引起疲劳裂纹是导致冷切事故的主要 疲劳裂纹源、裂纹扩展区和脆性断裂区三个区域， 因素。 断裂面距轴端距离为208mm。 图3卸荷槽部位疲劳裂纹源 图2疲劳裂纹断裂面 …一样，冒豳目 探头选择 6．结语 母材厚度+堆焊层厚度／mm 采用斜探头K值 根据试验结果，针对不同结构的堆焊层焊缝， 25 I(2．5 根据不同的探测面，选择合适的探头，能有效地控 25～．50 Ki．5、K2、