高速铁路用整铸球铁垫板加工方法技术

本发明专利技术涉及一种高速铁路用整铸球铁垫板加工方法，采用下列步骤：ａ、选用抗拉强度在４００ＭＰ以上，屈服强度在２５０ＭＰ以上，伸长率超过１８％，室温冲击韧度达到１４Ｊ／ｃｍ２的球墨铸铁；ｂ、采用呋喃树脂砂铸造工艺，对垫板进行整体铸造，表面粗糙度控制在Ｒａ５０以内；ｃ、将铸件放入炉内加热至７３０℃～７５０℃，保持温度２～４小时后控制炉内温度至５８０℃～６１０℃，之后取出铸件自然冷却；ｄ、机械加工；ｅ、铸件表面ＱＰＱ盐浴复合处理。本发明专利技术采用球墨铸铁通过整铸成型，整体性强，减震效果较明显，耐磨性、抗蚀性和耐疲劳性较高；变形易于控制，内应力小，切削性能较好，通过整体铸造简化了各种关联尺寸链，机械加工量大幅减少，因此生产周期短，易于形成流水作业，适于批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轨道交通道岔部件的加工方法，特别涉及一种高速铁路用整铸球 铁垫板加工方法。
技术介绍
当前，我国正处在经济建设飞速发展阶段，铁路运输作为国民经济的大动脉，担负 着货运和客运两大重要运输任务。随着既有线路的不断提速，新建线路设计速度的不断提 高，特别是高速铁路的修建，列车速度将大幅度的提高。随之而来，铁路运输的安全性就显 示出其非同寻常的重要性，作为道岔是铁路轨道的重要部件之一，由于它具有数量多、构造 复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点，与曲线、接头并 称为轨道的三大薄弱环节。垫板是道岔中必不可少的元件，它在整个尖轨长度范围内承托尖轨、扣压基本轨， 对改善车辆运行品质和降低作用力起着十分有力的作用。但是，由于垫板形状较为特殊，目 前国内道岔上的垫板制造方法普遍使用的是焊接法，即由上、下两块钢板在四周焊接而成。 这种焊接垫板致使尖轨部分弹性较差，易形成轨道结构钢轨纵向及横向刚度的不平顺，当 列车通过时引起轮轨间强烈的冲击和振动，从而加剧了车轮与尖轨以及尖轨与垫板之间的 动力作用，恶化了道岔的工作条件，造成道岔部分零部件使用寿命缩短，严重时还危及到列 车的行车安全。此外，焊接垫板由于焊接变形控制难度大，工件加工难度大等问题，造成加 工效率较低，生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种整体性强、减振性能好、加工效率高、生产成本低的高 速铁路用整铸球铁垫板加工方法。实现本专利技术目的的技术方案是一种，采用下 列步骤a、选用抗拉强度在400MP以上，屈服强度在250MP以上，伸长率超过18%，室温冲 击韧度达到14J/cm2的球墨铸铁；b、采用呋喃树脂砂铸造工艺，对垫板进行整体铸造，表面粗糙度控制在Ra50以 内；C、将铸件放入炉内加热至730°C 750°C，保持温度2 4小时后控制炉内温度至 580°C 610°C，之后取出铸件自然冷却；d、机械加工；e、铸件表面QPQ盐浴复合处理。上述的步骤a中选用的球墨铸铁以质量百分 比表示，其成份为碳3. 6 3.8%、磷彡0. 06%、硅1.8 2. 1%、硫彡0. 02%、锰 彡 0. 15%、钛^ 0. 04%，其余为 Fe。上述的步骤a中选用的球墨铸铁的球铁牌号 是 QT400-18L。上述的步骤b中采用呋喃树脂砂铸造工艺铸 造时，在直浇道底部放置泡沫陶瓷滤网，冒口采用保温冒口。上述的步骤c中，铸件放入炉内加热至740°C， 保持温度3小时后控制炉内温度至600°C，之后取出铸件自然冷却。本专利技术具有以下特点(1)本专利技术采用整体铸造技术，垫板整体性强，变形易于控 制，内应力小；(2)本专利技术采用塑性和韧性较高的球墨铸铁，减震效果较明显，切削性能较 好，加工方便；(3)本专利技术的垫板表面进行QPQ盐浴复合处理，多种元素同时渗入金属表面， 形成由几种化合物组成的复合渗层，使金属表面得到强化改性，耐磨性、抗蚀性和耐疲劳性 同时得到大幅度提高；(4)本专利技术采用呋喃树脂砂铸造工艺，能有效控制垫板铸件尺寸和 表面粗糙度；在直浇道底部放置泡沫陶瓷滤网，能过滤铁水中的渣子和气泡，确保进入铸件 型腔的铁水的清洁度，有效地防止铸件内部和表面出现渣孔、气孔等缺陷；保温冒口具有较 强的补缩作用，它比相同体积的普通冒口提高补缩能力20-30%，既保证了产品质量又可节 约大量铁水，综合效益明显。(5)本专利技术通过整体铸造简化了各种关联尺寸链，机械加工量 大幅减少，因此生产周期短，易于形成流水作业，适于批量生产。具体实施例方式本专利技术为有一种，采用下列步骤a、选用球铁牌号为QT400-18L的球墨铸铁，球墨铸铁以质量百分比表示，其成 份为碳3. 6 3. 8%、磷彡 0. 06%、硅1. 8 2. 1%、硫彡 0. 02%、锰彡 0. 15%、钛 ^0. 04%,其余为Fe，其抗拉强度在400MP以上，屈服强度在250MP以上，伸长率超过18%， 室温冲击韧度达到14J/cm2 ；b、采用呋喃树脂砂铸造工艺，对垫板进行整体铸造，并在直浇道底部放置泡沫陶 瓷滤网，冒口采用保温冒口，表面粗糙度控制在Ra50以内；因整铸球铁垫板对铸造毛坯的 尺寸要求和表面要求较高，普通的潮模砂铸造工艺难以保证产品的质量，所以选用呋喃树 脂砂铸造工艺；C、将铸件放入炉内加热至740°C，保持温度3小时后控制炉内温度至600°C，之后 取出铸件自然冷却；d、机械加工，保证弹夹扣压尺寸和台板对承轨槽相对位置尺寸；e、铸件表面QPQ盐浴复合处理，QPQ盐浴复合处理是一种先进的金属熔盐表面强 化改性技术，将工作在两种不同性质的熔融盐液中先后进行处理，使多种元素同时渗入金 属表面，形成由几种化合物组成的复合渗层，使金属表面得到强化改性，耐磨性、抗蚀性和 耐疲劳性同时得到大幅度提高。它常常用来取代渗碳淬火、高频淬火、离子渗氮、软氮化、调 质、易变形件的淬火等常规热处理和表面强化技术，以提高金属表面硬度和耐磨、耐疲劳性 能，特别是用来解决硬化变形难题。可用来取代发蓝、镀硬铬、镀装饰铬、镀镍、镀锌、硫化、 等常规表面处理工艺，大幅提高零件的抗蚀性，大大降低生产成本。权利要求一种，其特征在于采用下列步骤a、选用抗拉强度在400MP以上，屈服强度在250MP以上，伸长率超过18％，室温冲击韧度达到14J/cm2的球墨铸铁；b、采用呋喃树脂砂铸造工艺，对垫板进行整体铸造，表面粗糙度控制在Ra50以内；c、将铸件放入炉内加热至730℃～750℃，保持温度2～4小时后控制炉内温度至580℃～610℃，之后取出铸件自然冷却；d、机械加工；e、铸件表面QPQ盐浴复合处理。2.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤a中 选用的球墨铸铁以质量百分比表示，其成份为碳3.6 3.8%、磷< 0. 06%、硅1.8 2. 1%、硫 ≤ 0. 02%、锰 ≤ 0. 15%、钛 ≤ 0. 04%，其余为 Fe。3.根据权利要求2所述的，其特征在于步骤a中 选用的球墨铸铁的球铁牌号是QT400-18L。4.根据权利要求1所述的，其特征在于所述工艺 步骤b中采用呋喃树脂砂铸造工艺铸造时，在直浇道底部放置泡沫陶瓷滤网，冒口采用保 温冒口。5.根据权利要求1所述的，其特征在于所述工艺 步骤c中，铸件放入炉内加热至740°C，保持温度3小时后控制炉内温度至600°C，之后取出 铸件自然冷却。全文摘要本专利技术涉及一种，采用下列步骤a、选用抗拉强度在400MP以上，屈服强度在250MP以上，伸长率超过18％，室温冲击韧度达到14J/cm2的球墨铸铁；b、采用呋喃树脂砂铸造工艺，对垫板进行整体铸造，表面粗糙度控制在Ra50以内；c、将铸件放入炉内加热至730℃～750℃，保持温度2～4小时后控制炉内温度至580℃～610℃，之后取出铸件自然冷却；d、机械加工；e、铸件表面QPQ盐浴复合处理。本专利技术采用球墨铸铁通过整铸成型，整体性强，减震效果较明显，耐磨性、抗蚀性和耐疲劳性较高；变形易于控制，内应力小，切削性能较好，通过整体铸造简化了各种关联尺寸链，机械加工量大幅减少，因此生产周期短，易于形成流水作业，适于批量生产。文档编号B22D7/02GK101823131SQ20091002495公开日2010年9月8日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速铁路用整铸球铁垫板加工方法，其特征在于：采用下列步骤：ａ、选用抗拉强度在４００ＭＰ以上，屈服强度在２５０ＭＰ以上，伸长率超过１８％，室温冲击韧度达到１４Ｊ／ｃｍ↑［２］的球墨铸铁；ｂ、采用呋喃树脂砂铸造工艺，对垫板进行整体铸造，表面粗糙度控制在Ｒａ５０以内；ｃ、将铸件放入炉内加热至７３０℃～７５０℃，保持温度２～４小时后控制炉内温度至５８０℃～６１０℃，之后取出铸件自然冷却；ｄ、机械加工；ｅ、铸件表面ＱＰＱ盐浴复合处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋永烈，黄银坤，鹿广清，周尚兴，魏建明，郑中南，
申请(专利权)人：江苏新康华机械有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]