锻造轨道轮子锻件是行车、起重机、轨道运输车的核心行走部件,在设备运行过程中持续承受径向压应力、摩擦荷载,车辆启停与轨道颠簸还会带来交变冲击载荷。砂型铸造生产的车轮毛坯容易存在气孔、皮下夹渣、内部疏松等缺陷,在长期碾压摩擦下容易出现表层剥落、轮体开裂。锻造工艺可以压实金属内部组织,理顺金属纤维走向,所以工业轨道车轮普遍采用整体锻造成型毛坯。
轨道车轮锻件大多选用中碳合金钢材,主流牌号包含 42CrMo、50SiMn 等。钢材冶炼流程分为电弧炉熔炼、炉外精炼、真空脱气多个环节,持续降低钢液内部硫、磷有害元素,减少非金属夹杂物含量,同时降低钢锭内部游离氢,防止锻件后期产生氢致裂纹。钢锭浇筑完成后,切除杂质聚集的冒口区域,对坯料外圆进行剥皮处理,清理氧化皮与皮下气孔。所有钢锭入库前都要完成成分检测与初步探伤,把先天冶金缺陷排除在锻造工序之外。山西永鑫生重工搭建标准化原料质检流程,对每一批轨道车轮钢锭逐项检验,保障锻造毛坯的基础冶金品质。
锻前加热采用阶梯升温工艺。低温阶段慢速预热,缩小厚大坯料表层与轴心的温度差值,避免热应力引发内部微裂纹;高温保温阶段延长保温时间,让热量充分渗透到车轮轮毂厚壁位置,保证坯料整体塑性保持一致。轨道车轮属于圆盘类锻件,核心工序为多道次镦粗,依靠轴向压力反复压缩钢锭,逐步打碎铸态粗大晶粒,压实内部缩孔与疏松结构。合理把控锻造比,保证车轮从踏面外缘到轮毂中心都可以充分锻透,避免心部残留铸造松散组织。
金属流线沿着车轮圆周方向连续延伸,完整的纤维结构可以分散轮踏面的接触应力,延缓疲劳裂纹扩展。锻造成型结束后,锻件送入热处理炉随炉缓冷,平稳释放锻造产生的残余内应力。锻后正火作为预备热处理,能够均匀化杂乱的锻造组织,细化晶粒结构,改善元素偏析现象,为后续机加工与调质热处理打下基础。
粗加工完成车轮轮廓切削之后,执行淬火加高温回火的调质工艺,协调锻件的强度、硬度与韧性。全部工序结束后,开展全面超声波探伤,在轮缘、轮毂位置截取试样,检测硬度、拉伸与冲击性能指标。车轮锻件质量依托全流程工艺管控。山西永鑫生重工严格遵守起重机械锻件行业标准,稳定把控冶炼、锻造、热处理各项参数,产出组织致密、纤维连续的锻造轨道轮子锻件毛坯。