13堆焊修复内燃机车电机转轴断裂分析.pdf

堆焊修复内燃机车牵引电机转轴断裂分析 李硕 （中国北车兰州机车有限责任公司质量保证部，兰州730050） 摘要：某内燃机车牵引电机转轴发生断裂，利用断口分析、低倍检验、金相分析、化学成分分析、力学性能分析等对断裂的 电机转轴进行分析，结果表明，由于堆焊修复过程中，堆焊电流过大，造成的化学成分偏析，以致在冷却过程中造成条带状 分布的铁素体，致使疲劳性能下降，在循环应力的作用下造成的早期高周疲劳断裂。 关键词：电机转轴 绿色制造 失效分析 疲劳 堆焊 再制造 0 前言 某机车公司检修的内燃机车，在出厂不到半年 的时间，发生牵引电机转轴断裂，经拆卸检查，牵 引电机转轴完全断裂，轴承箱顶部破裂，轴承箱内 无缺油现象。电机其他部分完好。电机转轴断裂于 R 圆弧处，电机返厂后拆下的断裂的电机轴见图1。 图2 牵引电机转轴断口 1.2 化学分析 在断口附近 1/2R 处，按规定取样，进行化学 分析，分析结果表明，材料成分符合 GB/T3077--1999 对35CrMo 的规定。 1.3 力学性能检验 按规定取样进行力学性能的检验。按照 图1 断裂的牵引电机转轴 GB228—2002 进行拉伸试验，按照GB229—2007 进 电机转轴的材质为 35CrMo，基本的制造工艺 行冲击试验。结果如表1。 为： 下料 锻造 正火 调质 表1 拉伸试验结果 机械加工 探伤。经调查，该电机轴在厂修时 断后伸 抗拉强度 屈服强度 冲击韧性 曾进行堆焊修复，堆焊修复的工艺为：在电机转轴 长率 2 2 2 Rm （N/mm ） Re （N/mm ） ak （J/mm ） 待修复部位进行切割打磨，除去待修复部分铁锈、 A(%) 油、水分及氧化皮等，将焊条在360℃烘干1 小时， 检测 755 570 18 83 焊前对待修复部位进行适当加热，采用直流反接进 值 行堆焊，堆焊后分别进行VT、UT 及MT 检查，焊条 技术 ≥735 ≥540 ≥15 ≥58.9 为结607 焊条，是低氢钠型药皮的低合金高强度焊 要求 条，符合GB E6015—D1 要求。 结果表明，力学性能符合电机转轴的技术要 笔者对断裂的电机转轴进行了检验分析。 求。 1.4 低倍检验 1 理化检验