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采用大型养路机械进行铁路线路养护及维修对我国铁路交通的发展产生了深远的影响,然而因进口大型养路机械及其配件使用成本过高,限制了大型养路机械在我国的应用,因此进行大型养路机械及其配件的国产化研究就显得极其重要。 捣镐是大型养路机械捣固车中重要的零件,属磨损易耗件,大量依赖进口使用成本过高。国产化研究虽然已取得一定成果,但仍基本上采用传统制造工艺,即同进口捣镐一样采用整体毛坯锻造或铸造成型,然后在镐掌易磨损部位堆焊耐磨合金。本论文研究是基于课题组“分体式捣镐”这一实用新型专利,采用分体式结构制造捣镐的工艺有许多传统工艺无法比拟的优点。 本论文主要分析讨论采用分体式结构制造捣镐这一工艺的可行性。通过对捣镐的失效分析和磨损对比试验,选择合适的镐靴耐磨材料;通过焊接及焊后的性能试验,从合理选择焊接材料和制定焊接工艺着手,判断所选镐靴耐磨材料与镐体材料之间的焊接是否可行?焊接质量如何? 本论文采用冲击磨料磨损试验和异种钢焊接试验为主要试验方法,筛选出耐磨性能最优的镐靴耐磨材料以及探讨镐靴耐磨材料与镐体材料的焊接问题。应用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等材料分析手段以及MLD-10动载磨料磨损试验机、JB-36型三用冲击试验机等试验设备,对所选材料的耐磨性能和焊接试件的焊接质量进行分析测试,以确定分体式结构制造捣镐的工艺中最佳镐靴耐磨材料及其与镐体材料捍接过程中的最佳焊接材料和焊接工艺。 冲击磨料磨损试验结果表明,所选编号为1~#、2~#和3~#的三种耐磨材料,耐磨性能最好的是2~#材料在球化退火后,进行850℃油淬,300℃回火2小时的试样(2C试样)。焊接试验结果表明,通过选择合适的焊接材料以及制定合理的焊接工艺,能够获得所选镐靴耐磨性能最好的2C试样与镐体材料优质的焊接接头。 磨损试验和焊接试验结果表明,采用分式体结构制造捣镐这一工艺理论上是可行的,所选镐靴耐磨材料在试验条件下未见脆性剥落,而且性价比较高;焊接接头在试验条件下没有明显的焊接缺陷,焊缝金属断裂方式主要是韧性断裂,而且所选焊接材料工艺性能良好,所制定焊接工艺切实可行。