关键词：高速动车组；车轴；再制造；可行性；
车轴是高速动车组系统的一个重要零部件，直接影响着高速动车组运行的安全性和稳定定性。同时，高速动车组车轴的运行对车轴的损耗是非常大，每年会报废大量的车轴，这样无疑是增加了高速动车组的制造成本。然而，再制造技术的出现，并且将其有效应用到高速动车组车轴中，可以大大降低高速动车组车轴报废的概率，加强高速动车组车轴的使用效率，进而降低高速动车组的制造成本。
一、高速动车组车轴分析
车轴是高速动车组中一项重要的组成部分，车轴的稳定性可以确保高速动车组运行呈现安全的状态【1】。高速动车组车轴在组装、检修和退卸的过程中，很容易发生划痕、磕碰、磨损等现象，图1所示。同时，就目前情况来说，针对划伤深度小于0.1mm的车轴，可以利用，大于打磨的方式进行处理，若是划伤深度0.1的话，通常否是采用封存处理的方式，等到引进先进的技术在进行解决。但是，在这样的情况下，大大增加了高速动车组车轴的报废几率，增加了高速动车组的成本，并且高速动车组车轴性能较差，对高速动车组的稳定、安全运行也会造成影响，也对高速动车组的发展，也带来了一定的局限。
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图1：高速动车组车轴
二、再制造技术
再制造技术属于一项新型的技术形式，主要是将旧设备或者零件进行处理，进而重新恢其使用性能。其实，就是在原有的基础之上再制造一次，从而重新制造出来的产品无论是性能，还是性能等方面，都不亚于原产品的新品。再制造技术主要是根据产品的原有形态，恢复零部件的尺寸、形状以及性能等方面，从而形成一个再制造的产品【2】。另外，在再制造技术应用的时候，主要是对目标进行拆卸、清洗、检测、再制造分类、技术选择、制造、检验等方面，通过一系列的工作流程，恢复产品的使用性能，提升其利用效率。
三、可行性分析
近几年，高铁动车组为了提升车轴的利用效率，降低其报废的几率，逐渐将再制造技术应用到其中。但是，再制造技术在高速动车组车轴应用之前，需要分析其可行性，明确该项技术存在的优势，进而为高速动车组的发展，给予一定的技术性优势。下面就从激光再制造技术的角度出发，对再制造技术在高速动车组车轴的可行性进行分析和阐述。
（一）设备
一般情况下，激光再制造技术常用的设备为激光熔覆设备，并且该设备主要包括：激光器、激光传输系统、送粉装置、以及执行机构等方面。另外，激光器主要包括有：CO2激光器、高功率半导体激光器、以及高功率光纤激光器等，并且在后期的再制造生产的过程中，对其性能进行了对比，表1所示。三者可行性如下。
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1、CO2激光器在再制造的过程中，不仅体积相对较大，其结构也相对复杂，并且移动和维护方面都相对较为困难，金属对波长 10.6μm 的激光是无法很好的吸收的，因此 CO2激光器的可行性相对较差【3】。
2、半导体激光器的体积相对较小，能耗相对较低，可以呈现连续不间断的工作，但是光速的质量相对较差，因此在该烦方面使用的时候，需要分析是否对光束质量有着加高的要求，要是有就不能使用半导体激光器。
3、光纤激光器的光束质量相对较强，在激光切割和激光焊接等方面有着相对较好的应用，其效果也是非常好的。但是，光纤激光器用于激光熔敷的时候，激光光束是很难发挥到均匀的状态，所以在使用的时候，其范围是受限的。因此，面对这样的情况下，就需要根情况，合理的选择激光器，这样才能确保激光器的可行性。
（二）粉末材料再制造
高速动车组车轴的粉末一般是以EA4T为主，并且具有一定的化学性能和力学性能。那么，在高速动车组车轴粉末再制造的时候， 激光熔覆层的微观结构会受到材料体系以及制造参数的影响。同时，在高速动车组车轴粉末再制造的时候，熔覆层与基体界面会形成一定的厚度，并且该厚度主要是以生长形态沿热流方向生长出来的，这样其结合性能是非常好的【4】。另外，在高速动车组车轴的粉末再制造的时候，针对铁粉末激光激光熔覆层底部到顶部，科可以从显微组织变化看出，其变化表面，熔覆层的组织变化呈现均匀的状态，并且由于组织相对较小，熔覆层的延展性也相对较好。通过熔覆层的微观组织结构，可以直接决定高速动车组车轴的性能，这样可以为其再制造提供相对较为准确的理论支持。由此可见，高速动车组车轴再制造在粉末方面，是有较高可行性的。
（三）关键工艺
在高速动车组车轴再制造可行性分析的时候，关键工艺作为一项重点内容，需要将该方面作为分析的重点。下面就针对该方面，进行了分析和研究。
1、在关键工艺再制造可行性分析的时候，主要是表现在激光功率、送粉量、扫描速率、辅助气量、保护气体等方面。其中，针对激光功率、送粉量、扫描速率等方面是主要的工艺参数，并且需要根据相关要求，对车轴表面的残余拉应力进行控制，一般情况下不能大于100MPa，这样主要是保证高速动车组车轴的性能的。
2、高速动车组车轴在长期使用的时候，其磨损通常都是从表面开始的，逐渐开始延展，一直到高速动车组车轴完全失去性能【5】。然而根据该项情况，可以利用平行的方式，对高速动车组车轴的受拉应力进行扫描，一直到熔覆层边缘，这样主要是保证受拉应力的均匀性。同时，在激光熔覆是局部受热熔化的时候，需要采取合理的处理措施，这样熔池在凝固、收缩、冷却以后，就会出现收缩变形，且体积也相对较小，这样表面若是受到的基体拉应力的影响，，相应的反作用力作用于基体，确保高速动车组车轴的使用性能。可见再制造技术在高速动车组车轴制造生产中，具有良好的可行性。
结束语：
高速动车组车作为我国一项重要的交通工具，为人们出现带来较大的便利条件。但是，在高速动车组长期运行的时候，车抽很容易出现磨损的现象，这样严重影响了高速动车组运行的稳定性，并且对高速动车组车轴更换，其增加其成本。因此，将再制造技术应用到其中，并且分析其可行性，在高速动车组车轴原有的状态下，进行再制造生产，恢复高速动车组车轴的使用性能，确保其质量，降低高速动车组车轴的报废几率，提升其使用性能，控制其成本，也保证高速动车组车处于稳定、安全的运行状态。
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论文作者:杨艳召
论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期
论文发表时间:2020/4/29
标签：车组论文; 车轴论文; 激光器论文; 激光论文; 覆层论文; 性能论文; 技术论文; 《科学与技术》2020年1期论文;