货车轴箱体修复用多电极表面处理技术的优化

《Scientific Reports》：Optimization of multi-electrode surfacing technology for freight car axle box body repair

　　

摘要

本文研究了单电极和多电极焊接及表面处理过程中温度场对货车滚轴箱体内圆柱面变形的影响。表面处理采用直径为4毫米的药芯焊丝（类型UONI-13/55，GOST 9467），在24伏的恒定电弧电压和320安的焊接电流下进行。研究基于ANSYS Workbench 2023环境中的优化轴箱模型，通过有限元方法进行理论分析，确定热影响最严重的区域，并分析典型截面处的温度和变形情况。研究结果表明，增加表面处理时使用的电极数量可以降低热量输入的最大值以及轴箱内表面的椭圆度。使用三电极进行表面处理时，其椭圆度比单电极处理降低23.9%，且数值仍低于允许范围19-20%。通过在实际生产条件下利用热测量装置和热电偶温度传感器进行的实验，验证了数值模拟的结果。此外，还研发并测试了一种用于修复货车轴箱的装置，该装置提高了工作效率，减少了修复所需时间。