中车长春轨道客车股份有限公司
1 问题的提出
车轴是轨道交通车辆转向架组成中的关键部件，也是关系列车行车安全的重点监控零部件。在进行整车技术条件确认时，对车轴技术条件的确认是极其重要的工作之一。随着轨道交通的发展，车轴的生产制造、运营使用、基础维护等经验正在逐步积累，但在LZ50车轴技术条件明确方面尚存在空白。为保证车辆运营安全，对现大批量使用的LZ50车轴进行技术条件分析，为后续其他材质车轴提供技术依据。
2 LZ50车轴技术要求
2.1性能指标或功能要求
2.1.1 化学成分
LZ50车轴钢的化学成分应对每炉钢进行罐样分析，并在钢液浇注1/3～1/2时取样，按照GB/T 4336中的方法和要求进行检验。
车轴钢坯复验的化学成分分析与熔炼分析允许偏差(％)为C≤±0.02；Si≤±0.02；Mn≤±0.03；P≤±0.005；S≤±0.005。注：车轴钢坯应进行真空脱气处理。钢液氢的含量[H]≤2.5ppm，氧含量[O]≤30ppm，并保证钢中残留铝不小于0.020%。车轴钢坯复验按照GB/T 20123和GB/T 20125中的方法和要求进行检验。
2.1.2 机械性能要求
2.1.2.1 拉伸特性
拉伸试验应按GB/T 228.1规定进行试验，经热处理后LZ50车轴的力学性能应符合Rm(MPa)≥610；Rel(MPa)≥345；A%≥20；Z%≥37；。车轴拉伸试验用的试样应取自车轴延长体（或轴颈）上，位于实心车轴中心线距表面一半距离的任一位置上，并与车轴轴线平行。
2.1.2.2 冲击性能
冲击试验应按GB/T 229规定进行试验，经热处理后LZ50车轴的冲击性能应符合在常温，KU2（J），2mm 缺口情况下，四个试样平均值≥39；个别试验最小值≥29。车轴冲击试验用的试样应取自车轴延长体（或轴颈）上，位于实心车轴中心线距表面一半距离的任一位置上，并与车轴轴线平行。
2.1.3 疲劳性能
除非在其它技术条件中有特殊规定，车轴疲劳性能由买买双方协商确定。
2.1.4 微观结构特性
热处理后车轴的晶粒度试样应整个显示为均匀的细晶粒组织，按照GB/T 6394标准中规定的比较法评定，要求晶粒度应不低于6级。晶粒度试样可在拉伸试样未变形的大端垂直于轴线的横断面上截取。
2.1.5 材料清洁度
车轴钢坯按GB/T 10561中方法A和JK（或ASTM）标准评级图评定钢中非金属夹杂物。按A（硫化物）、B（氧化物）、C（硅酸盐）、D(球状氧化物)四类夹杂物进行评级，各类夹杂物应不大于2.5级。如同一视场中同时出现A、C类夹杂物时，合级应不大于3.0级。取样方法按TB/T 2945执行。
2.1.6 内部完整性
车轴应在粗加工后，按照TB/T 1618检测要求，通过超声波径向检查来确定车轴内部完整性。
2.1.7 超声波渗透性
检查的试样为完全热处理及轴颈两端机加工后的车轴。根据TB/T 2945标准要求，以纵向检测的方式对车轴进行超声波渗透性检测。
2.1.8 表面完整性
所有半精加工车轴和精加工车轴都应对其表面各部位进行磁粉探伤检查。检验方法及要求按照TB/T 1619的规定执行，磁粉探伤试验后应对车轴进行退磁处理，其剩磁不得大于7×10-4T。
2.1.9 表面粗糙度、尺寸公差和形位公差、标识
严格按图纸要求执行。
2.1.10 防腐保护和防机械碰撞保护
除非在其它技术条件中有特殊规定，车轴防护按照EN13261的规定执行，同时符合产品图样要求。但临时保护情况下，根据现有某些项目的存在的问题，动车车轴需发到齿轮箱厂家进行组装，在齿轮箱厂家存放时间过长导致车轴生锈的现象，临时保护时间增加到不少于6个月的要求同时并要求齿轮箱厂家注意车轴的存放时间，超过时间后按要求再进行一次防护。
2.1.11 设计寿命
除非在其它技术条件中有特殊规定，车轴设计寿命为30年。
2.2其它要求
2.2.1型式试验和例行试验
试验项点按技术要求按2.1.1-2.1.13进行，其中型式试验2.1.1-2.1.13全部进行，例行试验进行2.1.1-2.1.3、2.1.5-2.1.8、2.1.10-2.1.13条，这些试验均为强制性试验。
2.2.2检验和试验方法
产品生产完成后，卖家应严格按检验文件所规定的要求，产品图纸及技术标准所规定的各项要求及尺寸逐项检验，填写质量记录，实施有效的质量控制。
表2-1中规定了例行检验的规则，一个批量包括同一炉以及相同条件下进行热处理的车轴。
2.3车轴检验
对车轴来说，首检鉴定是极其关键的为进行首件鉴定。首件鉴定合格后方可在样车上组装，待装车检验合格后方可批量投产。
3标记、包装和运输
3.1设备标记
为了使产品有可追溯性，同时为方便检修维护和使用，应设置标识。标识必须清晰可见。标识应字迹清晰、具有防水、防晒的措施，考虑其在车辆上的使用条件，在其寿命周期内必须不可消除、不易丢失，也不能影响组件的功能和使用寿命。每个组件的识别标签都应包含以下信息：
序列号、规格型号、供应商标记、制造年月、车轴钢牌号。
3.2包装和运输
在进行车轴的发运及运输过程中，要做好防腐保护，防止由于雨雪或化学物品的侵蚀等对产品造成的损坏。包装箱内采取必要的减振措施（如泡沫塑料等材料），保证产品运输过程中不得损坏。产品在搬运时应轻装轻放，产品运输时应采取适当方式装载和固定，以免磕碰损坏和变形。
4结语
本文对LZ50车轴的技术要求从基本性能及要求、试验方法、检验规则和标志、包装、贮存及运输等技术要求进行了详细阐述，对车轴这个关键零部件提出了详细技术要求，随着中国轨道交通事业的发展，其他材质车轴将会不断涌现，本文章为其他材质车轴技术要求的提出提供了很好的依据。
参考文献
1、TB/T 2945铁道车辆用LZ50 钢车轴及钢坯技术条件
2、TB/T 1618机车车辆车轴超声波检验
3、TB/T 1619机车车辆车轴磁粉探伤
论文作者:王成菲、韩烨、邱梦娟、祁光威、张克木
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/13
标签：车轴论文; 试样论文; 技术论文; 钢坯论文; 齿轮箱论文; 条件论文; 晶粒论文; 《中国西部科技》2019年第1期论文;