一种激光改性的铁道车辆客车转向架摩擦套的制作方法

本实用新型涉及铁道车辆客车生产技术领域。

背景技术：

在现有技术中，铁道车辆客车转向架摩擦套作为车辆摩擦减震系统的关键部件之一，主要承受冲击负荷，其失效形式主要是摩损以及断裂。我国地大物博、山河纵错、地势起伏、各地天气变化多、北方寒冷风沙大、南方潮湿雨水多。铁路线六纵六横，坡道弯道交叉，在如此复杂的环境下，客车走行部分---转向架完全暴露在大自然中，沙尘、冰雪、泥浆、油污均会沾在客车车辆的走行部分---转向架且充当磨料。因此，摩擦套和销轴的工作环境极端恶劣，曾经多次发生过因摩擦套和销轴过度摩损以及断裂而引起的翻车事故，一度曾成为影响我国铁路提速重载的主要因素之一。

目前的摩擦套和销轴主要由钢摩擦套、奥贝摩擦套和钢销轴组成，型号尺寸用材众多、钢材以及奥贝球铁与钢材匹配性较差、抗磨擦性能低、污染严重、保质期短暂以及需要对摩擦套进行整体等温淬火(奥-贝化)的高成本工艺等缺陷。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型目的在于提出一种激光改性的客车转向架摩擦套，从而延长使用寿命、节约原材料及能源。

本实用新型技术方案是：在由球墨铸铁制成的摩擦套体内表面设置激光改性层。

本实用新型所述激光改性层采用相变硬原理，无需使用外加材料，仅在摩擦套体内表面经激光扫描处理，使处理后的表面组织结构发生改变，提高硬度，处理后的激光改性层的表面硬度可达到HRC40-48。

本实用新型客车转向架摩擦套由球墨铸铁制成，所述摩擦套体内孔(与客车转向架销轴的外圆接触)采用激光改性层结构，利用激光扫描过程中材料球墨铸自身的组织结构变化，实现工件表面性能的改善，该技术能选择性地处理工件表面，有利于在工件整体保持足够的韧性和强度的同时，表面获得较高的、特定的使用性能，如耐磨、耐蚀和抗疲劳、抗氧化等。同时还能降低客车转向架摩擦套与客车转向架销轴的外圆面的磨损和振动噪音，同时降低摩擦系数，节约能源、降低成本。

本实用新型所述摩擦套体内孔(与客车转向架销轴的外圆面接触)采用激光改性层结构，解决了现有技术中客车转向架摩擦套与客车转向架销轴的外圆面的耐磨性，解决了型号尺寸用材众多、钢材以及奥贝球铁与钢材匹配性差、抗磨擦性能低、污染严重、保质期短暂以及对摩擦套需要进行整体等温淬火(奥-贝化)的高成本工艺等缺陷。从而克服了现有技术中的客车转向架摩擦套与客车转向架销轴的外圆面的不耐磨的弊端，大大提高了摩擦套与客车转向架销轴的耐磨性，可延长寿命、节约原材料及能源。

进一步地，本实用新型所述激光改性层的厚度为0.1-0.5mm。通过摩擦套失效行为分析，所述激光改性层的结构，通过对工件表面进行设计和激光改进处理，从而改善其表面性能的方法。它是利用激光束快速、局部地加热工件，实现局部急热或急冷，可在大气、真空等环境中进行处理。通过改变激光参数，可解决不同的表面处理工艺问题。工件变形极小，是一种非接触式处理方法。利用激光扫描过程中材料自身的组织结构变化，实现工件表面性能的改善，该技术能选择性地处理工件表面，有利于在工件整体保持足够的韧性和强度的同时，表面获得较高的、特定的使用性能，如耐磨、耐蚀和抗疲劳、抗氧化等,提高摩擦套的摩擦磨损能力，表面硬度需要达HRC40-48。所述激光改性层的厚度是经过实验来确定的，实验表明，若激光改性层的厚度小于0.1 mm，激光改性层薄了，不能体现激光改性层的耐磨、耐蚀和抗疲劳、抗氧化之优良效果, 若激光改性层的厚度大于0.5mm，激光改性层过厚，会增加能源的消耗。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，铁道车辆客车转向架摩擦套体1由球墨铸铁制成，在摩擦套体1的内表面设置激光改性层2，激光改性层2可通过利用激光扫描过程中材料自身的组织结构变化，实现工件表面性能的改善而成，其厚度为0.5 mm。

本例中摩擦套体1的尺寸为116x130x80mm。

本实用新型通过在摩擦套体1与摩擦套内孔采用激光改性层2，克服了现有技术中客车转向架摩擦套内孔与客车转向架销轴的外圆面不耐磨的弊端，利用激光扫描过程中材料自身的组织结构变化，实现工件表面性能的改善，该技术能选择性地处理工件表面，提高了摩擦套与客车转向架销轴的耐磨性，有利于在工件整体保持足够的韧性和强度的同时，表面获得较高的、特定的使用性能，如耐磨、耐蚀和抗疲劳、抗氧化等。解决了型号尺寸用材众多、钢材以及奥贝球铁与钢材匹配性差、抗磨擦性能低、污染严重、保质期短暂以及对摩擦套需要进行整体等温淬火(奥-贝化)的高成本工艺等缺陷。降低客车转向架摩擦套与客车转向架销轴的外圆面的磨损和振动噪音，同时降低摩擦系数，节约能源、降低成本，还可延长使用寿命。