[发明专利]一种铁路货车用重载车轮的制造方法

说明书

本发明公开了一种铁路货车用重载车轮的制造方法，包括以下步骤：S1：锻轧前加热：钢坯在加热炉中，预热、加热和均热总时间控制6.0h～11.0h；述均热，温度控制在1220～1280℃，加热保温≥3.5h；S2：锻轧：开轧温度1100～1200℃，由压力机进行锻压预成型；S3：将预成型坯料移入轧机进行轧制，轧制的用为扩径，使金属由轮辋流入辐板；S4：将完成轧制的坯料移入压力机进行压弯，压弯的作用为将辐板由直型压成弯曲型。该铁路货车用重载车轮的制造方法设计合理，同样的规格具有比现用车轮更轻的重量，易于批量生产，特别是易于整体锻造，轧制合格率高达99.6％；并且强度和刚度满足要求。

技术领域

本发明涉及铁路车轮技术领域，尤其是涉及一种铁路货车用重载车轮的制造方法。

背景技术

服务于工矿企业的特殊用途铁路货车，一般轴重可达40t以上。炼铁厂转运铁水用的鱼雷罐车，满载总重可达600吨以上，轮对轴重可达50t，属于重载轮对。国内铁水罐车用车轮，直径主要有Φ650mm，Φ760mm，Φ840mm三种，其中，Φ760mm应用最为广泛。

车轮主要由轮毂，辐板，轮辋三部分组成，车轮结构主要指的是辐板结构。辐板结构主要分为4种：S型辐板，铃形辐板(又称双S型辐板)，盆型辐板，直辐板。S型辐板，铃型辐板(又称双S型辐板)，盆型辐板又可归类于弯曲辐板，相较直辐板，具有更好的力学性能。但因为轴重大，需要通过增加磨耗到限车轮剩余辋厚的方式，保证磨耗到限车轮的应力满足车轮设计、计算标准要求，从而保证车轮运行的结构安全性能。增加辋厚意味着辐板区域缩小，更适合设计为直辐板或斜辐板，设计为力学性能优异的弯曲辐板的难度较大。

国内现用Φ650mm～Φ840mm重载工矿车轮均采用斜辐板，为国外车轮制造商设计。改为力学性能更加优异的S型辐板后，可减轻车轮重量。减轻车轮重量可带来诸多好处：1)降低采购成本；2)降低簧下质量，提高车辆动力学性能； 3)降低轮轨力，减小轮轨磨耗，减小运用成本。轻量化并且能保证车轮的合理强度、刚度以及易于批量化生产具有一定难度。现用斜辐板工矿车轮采用锻压工艺即可成型，改为S型辐板后，需要采用锻轧工艺成型，即锻压后，还需要使用轧机进行扩径轧制。

发明内容

针对现有技术不足，本发明是提供一种铁路货车用重载车轮的制造方法，通过锻-轧的方式，将车轮成型为近终形廓形，热处理后，通过机床仿形即可得到成品车轮，产品合格率高达99.6％。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

该铁路货车用重载车轮的制造方法，包括以下步骤：

S1：锻轧前加热：钢坯在加热炉中，预热、加热和均热总时间控制6.0h～ 11.0h；所述均热，温度控制在1220～1280℃，加热保温≥3.5h；

S2：锻压：开轧温度1100～1200℃，由压力机进行锻压预成型；

S3：轧制：将预成型坯料移入轧机进行轧制，轧制的用为扩径，使金属由轮辋流入辐板，并碾碎体积较大的夹杂物，减小应力集中，增强车轮运用安全性；

S4：压弯：将完成轧制的坯料移入压力机进行压弯，压弯的作用为将辐板由直型压成弯曲型。

其中，

所述S3步骤后S4步骤前，终轧温度≥850℃，在此温度下完成锻轧过程，可将连续长条形夹杂物碎化。

所述制造方法还包括缓冷：锻轧后经过冷床冷却至550～650℃入坑缓冷；缓冷时间≥8h。

所述制造方法还包括淬火：将完成缓冷的车轮锻轧毛坯装入加热炉，加热至870-910℃的温度，进行充分奥氏体化；将完成加热的车轮转运至淬火台，进行淬火处理。

所述制造方法还包括回火：将完成淬火的车轮转运至回火炉中，在450- 520℃温度下加热≥4小时。