RU2389805C1 - Procedure for laser treatment of surface of roll and crest of railroad wheel pairs - Google Patents
Procedure for laser treatment of surface of roll and crest of railroad wheel pairs Download PDFInfo
- Publication number
- RU2389805C1 RU2389805C1 RU2008145842/02A RU2008145842A RU2389805C1 RU 2389805 C1 RU2389805 C1 RU 2389805C1 RU 2008145842/02 A RU2008145842/02 A RU 2008145842/02A RU 2008145842 A RU2008145842 A RU 2008145842A RU 2389805 C1 RU2389805 C1 RU 2389805C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- crest
- wheel pair
- laser beam
- hardening
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам упрочнения рабочих поверхностей деталей и узлов из различных марок стали, работающих в условиях трения-износа, а именно к способам лазерной обработки поверхностей катания и гребня железнодорожных колесных пар.The invention relates to methods for hardening the working surfaces of parts and assemblies of various steel grades operating under friction-wear conditions, and in particular to methods for laser processing of rolling surfaces and rail wheel flange flanges.
Из уровня техники известен способ упрочнения стальных колес, описанный в авторском свидетельстве SU 1693094 А1, 23.11.1991. В данном способе проводят термическую обработку обода, армирование слоя, прилегающего к поверхности катания колеса в радиальном направлении, причем на поверхности катания выполняют глухие отверстия, стенки которых обладают твердостью, превосходящей твердость материала, в котором они выполнены. Однако данный способ упрочнения стальных колес не обеспечивает необходимой износостойкости.The prior art method of hardening steel wheels described in the copyright certificate SU 1693094 A1, 11.23.1991. In this method, the rim is heat-treated and the layer adjacent to the wheel surface is radially reinforced, and blind holes are made on the surface of the wheel, the walls of which have a hardness exceeding the hardness of the material in which they are made. However, this method of hardening steel wheels does not provide the necessary wear resistance.
В качестве прототипа принят способ упрочнения стальных колес, описанный в авторском свидетельстве RU 2127768 С1, 20.03.1999. В данном способе производят термическую обработку поверхности профиля катания колеса и ее армирование элементами жесткости, обладающими твердостью, превосходящей твердость материала, в котором элементы жесткости выполнены в виде дорожек, причем дорожки, опоясывающие поверхность профиля катания колеса, выполняют разомкнутыми и со смещением мест разрыва дорожек между собой, при этом соотношение высоты сечения дорожки к его ширине соответствует 1 к 3-5. Однако данный способ упрочнения стальных колес также не обеспечивает необходимой износостойкости.As a prototype adopted a method of hardening steel wheels described in the copyright certificate RU 2127768 C1, 03/20/1999. In this method, the surface of the wheel profile is heat treated and reinforced with stiffeners having a hardness exceeding the hardness of the material, in which the stiffeners are made in the form of tracks, and the paths encircling the surface of the wheel profile are open and with displacement of the gap between the tracks by itself, while the ratio of the height of the track to its width corresponds to 1 to 3-5. However, this method of hardening steel wheels also does not provide the necessary wear resistance.
Технический результат, который может быть получен от использования изобретения, заключается в повышении износостойкости поверхности катания и гребня колесной пары за счет повышения твердости и получения высокодисперсной структуры упрочненной зоны.The technical result that can be obtained from the use of the invention is to increase the wear resistance of the rolling surface and wheel flange by increasing hardness and obtaining a highly dispersed structure of the hardened zone.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе лазерной обработки поверхности катания и гребня железнодорожных колесных пар устанавливают и закрепляют колесную пару в устройстве вращения, поверхность, подлежащую обработке СО2-лазером, подготавливают под лазерное упрочнение путем нанесения специальных матовых покрытий, исключающих возможность отражения лазерного луча, производят настройку фокусирующей системы таким образом, чтобы диаметр пятна лазерного излучения соответствовал выбранному режиму, устанавливают с помощью программно-управляемого устройства необходимые скорости вращения колесной пары и перемещения лазерного луча, включают сжатый воздух для сдува факела продуктов горения в раструб вытяжной вентиляции и производят лазерную обработку поверхности катания и гребня железнодорожной колесной пары на выбранном режиме.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of laser treatment of the rolling surface and the crest of the railway wheelsets, the wheelset is mounted and fixed in the rotation device, the surface to be treated with a CO 2 laser is prepared for laser hardening by applying special matte coatings that exclude the possibility reflection of the laser beam, adjust the focusing system so that the diameter of the laser spot corresponds to the selected mode, setting ivayut using software-controlled devices required speed of rotation of the wheelset and moving the laser beam include compressed air for blow-off products of combustion flame into the socket and ventilation produce laser treatment of the rolling surface and crest railway wheelset on the selected mode.
На фиг.1 изображена поверхность катания и гребень железнодорожного колеса, упрочненные лазером.Figure 1 shows the rolling surface and the crest of the railway wheel, laser hardened.
Лазерное упрочнение поверхности катания колесной пары осуществляется сканирующим лучом лазера при соблюдении и выдержке значений параметров, обеспечивающих стабильность процесса и получение геометрии дорожек упрочнения без оплавления зоны термического воздействия. Упрочнение производится без взаимного перекрытия дорожек лазерного упрочнения.Laser hardening of the rolling surface of the wheelset is carried out by a scanning laser beam while observing and maintaining the values of the parameters ensuring the stability of the process and obtaining the geometry of the hardening tracks without fusing the heat-affected zone. Hardening is carried out without overlapping paths of laser hardening.
Лазерное упрочнение поверхности катания колесной пары следует производить на специализированном технологическом СО2-лазере в составе с устройством вращения колесных пар.Laser hardening of the rolling surface of the wheelset should be carried out on a specialized technological CO 2 laser with a device for rotating wheelsets.
Настройка диаметра пятна лазерного излучения определяется установкой обрабатываемой поверхности колесной пары на таком расстоянии от фокальной плоскости оптической системы, которому должно соответствовать сечение лазерного луча, имеющего заданный диаметр.The setting of the diameter of the laser spot is determined by the installation of the machined surface of the wheelset at such a distance from the focal plane of the optical system, which must correspond to the cross section of the laser beam having a given diameter.
Процесс лазерного упрочнения поверхности катания колесной пары осуществляется в следующей последовательности:The process of laser hardening of the rolling surface of the wheelset is carried out in the following sequence:
- устанавливается колесная пара в устройство вращения и закрепляется;- a pair of wheels is installed in the rotation device and fixed;
- поверхность, подлежащую обработке, подготавливают под лазерное упрочнение путем нанесения специальных матовых покрытий, исключающих возможность отражения лазерного луча;- the surface to be processed is prepared under laser hardening by applying special matte coatings that exclude the possibility of reflection of the laser beam;
- производится настройка фокусирующей системы таким образом, чтобы диаметр пятна лазерного излучения соответствовал выбранному режиму;- the focusing system is adjusted so that the diameter of the laser spot corresponds to the selected mode;
- устанавливаются с помощью программно-управляемого устройства необходимые скорости вращения колесной пары и перемещения лазерного луча;- set with the help of a software-controlled device the necessary speed of rotation of the wheelset and the movement of the laser beam;
- включается сжатый воздух для сдува факела продуктов горения в раструб вытяжной вентиляции;- compressed air is turned on to blow off the flame of combustion products into the exhaust ventilation bell;
- производится лазерная обработка поверхности колесной пары на выбранном режиме.- laser treatment of the surface of the wheelset is performed in the selected mode.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008145842/02A RU2389805C1 (en) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | Procedure for laser treatment of surface of roll and crest of railroad wheel pairs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008145842/02A RU2389805C1 (en) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | Procedure for laser treatment of surface of roll and crest of railroad wheel pairs |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2389805C1 true RU2389805C1 (en) | 2010-05-20 |
Family
ID=42676127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008145842/02A RU2389805C1 (en) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | Procedure for laser treatment of surface of roll and crest of railroad wheel pairs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2389805C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534885C2 (en) * | 2012-07-13 | 2014-12-10 | Артём Сергеевич Петров | Surface hardening of parts wearing surfaces |
EA023676B1 (en) * | 2012-07-27 | 2016-06-30 | Владимир Владимирович Жарский | Method of surface hardening of metal articles by traveling laser beam |
CN111979406A (en) * | 2020-06-28 | 2020-11-24 | 苏州华意铭铄激光科技有限公司 | Laser complete equipment for part surface strengthening and remanufacturing |
-
2008
- 2008-11-21 RU RU2008145842/02A patent/RU2389805C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГРИГОРЬЯНЦ А.Г. и др. Технологические процессы лазерной обработки. - М.: изд.-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2006, с.301-302. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534885C2 (en) * | 2012-07-13 | 2014-12-10 | Артём Сергеевич Петров | Surface hardening of parts wearing surfaces |
EA023676B1 (en) * | 2012-07-27 | 2016-06-30 | Владимир Владимирович Жарский | Method of surface hardening of metal articles by traveling laser beam |
CN111979406A (en) * | 2020-06-28 | 2020-11-24 | 苏州华意铭铄激光科技有限公司 | Laser complete equipment for part surface strengthening and remanufacturing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2389805C1 (en) | Procedure for laser treatment of surface of roll and crest of railroad wheel pairs | |
US9334546B2 (en) | Method and apparatus for treatment of a rail weld | |
AU2014362928B2 (en) | Multi-track laser surface hardening of low carbon cold rolled closely annealed (CRCA) grades of steels | |
CN102665994A (en) | Flash-butt welding method for rail steel | |
CN104924018A (en) | On-site repairing method for large motor rotor large section cracks | |
CN102121217B (en) | Online laser quenching process for strengthening steel rail surface | |
WO2018033701A1 (en) | Additive layer manufacturing | |
WO2005080686A1 (en) | Hardening process using laser in railway applications and relative equipment | |
Stock et al. | Advanced maintenance strategies for improved squat mitigation | |
TW201934239A (en) | Method for reclaiming tool material and tool material | |
CN108705180A (en) | A kind of online weldering repair renovation method of groove profile rail military service damage | |
RU2421309C1 (en) | Method of reclaiming railway track worn-out rolling surfaces without removing track from its bed | |
CA1318362C (en) | Insitu energy beam processing of railroad track and equipment for increasing service lifetime | |
CN107881498A (en) | A kind of railway track laser reinforcing alloyage process | |
US6168676B1 (en) | Rail refurbishing process | |
EA016135B1 (en) | Method for the local fixing of railway wheel-sets | |
JP2010058575A (en) | Bearing device for wheels | |
RU2693252C1 (en) | Repair method of operational damages of railroad head rolling surface | |
RU2778038C1 (en) | Method for thermomechanical hardening of a railway wheel flange | |
US20230257840A1 (en) | Method for laser hardening a substantially cylindrical surface of a workpiece | |
RU2109613C1 (en) | Method of reconditioning of railway wheel flanges | |
JP6320134B2 (en) | Rotor blade, method for forming erosion shield, and rotor blade manufacturing method | |
US11873873B2 (en) | System and method of making an enhanced brake rotor with improved wear resistance | |
RU2361709C1 (en) | Method for welding of pyrolysis furnace pipes in process of repair works performance | |
RU2430166C1 (en) | Procedure for strenghening railroad wheels and railroad wheel with strengthened working surface |