Улучшение работы тележечного участка (применение современных средств технологического оснащения), страница 9

На дверях помещения, в котором находиться лазерная установка, необходимо наличие предупредительного табло «Осторожно! Лазерное излучение!», световое табло «Посторонним вход воспрещен!», загорающееся в момент работы лазерной установки, и знак лазерной опасности.

Во время работы лазерной установки оператор должен находиться на рабочем месте на расстоянии не менее 0,7 м от зоны обработки.

При работе на лазерной установке запрещается:

2.  Работать без противолазерных очков.

3.  работать со снятыми обшивками и кожухами на отдельных частях установки.

4.  Отключать кабели, соединяющие между собой отдельные части установки.

5.  Выполнять операции, которые могут привести к попаданию лазерного излучения на одежду, кожу и глаза электросварщика.

6.  Работать без защитных экранов.

7.  Работать в одно лицо.

9. Получение экономического эффекта при внедрении технологии лазерного упрочнения деталей вагонов

9.1 Упрочнение деталей вагонов.

Вопрос повышения надежности и работоспособности деталей подвижного состава при одновременном повышении качества и снижения затрат на их ремонт в настоящее время является весьма актуальным для всех железных дорог ОАО «РЖД».

Одним из направлений для решений данного вопроса является внедрение передовой технологии и достижений науки и техники.

Технология упрочнения позволяет получать в ряде случаев качество деталей выше, чем при изготовлении новых деталей. Практика показывает, что затраты на внедрение новых технологий по упрочнению деталей быстро окупаются вследствие увеличения межремонтных сроков и надежности в эксплуатации, что прямо влияет на обеспечение безопасности движения поездов. Кроме восстановления размеров и формы деталей решаются вопросы упрочнения поверхности разными способами. Это поверхностная пластическая деформация с целью образования остаточных напряжений сжатия, химико-термическая обработка, лазерная закалка, газотермическое нанесение покрытий, контактно-дуговые металлизация и цементация. В последнее время появились научно-технические разработки ученых железнодорожников в области газотермического нанесения покрытий, с помощью плазмы, контактно-дуговой металлизации и цементации. Часть из них внедрена и рекомендуется соответствующими инструкциями по сварочно-наплавочным работам при ремонте деталей для тепловозов, вагонов, путевых и других машин, другая часть пока не востребована в силу разных причин. С положительной стороны зарекомендовали себя технологии упрочнения крестовин стрелочных переводов методом контактно-дуговой цементации, нанесения износостойких слоев на поверхность замков и зубьев корпуса автосцепки путем контактно-дуговой металлизации, нанесения покрытий с помощью плазменной струи и другие.

Некоторые разработки из-за отсутствия рекламы, снижения финансирования и других причин пока не нашли воплощения на практике. К ним следует отнести многие сопутствующие технологии восстановления и упрочнения с помощью электрофизических методов, лучевой и ультразвуковой обработки. Особо следует отметить важность комбинированных методов:

- плазменно-механической;

- ультразвуковой обработки;

- механической обработки;

- электрохимического шлифования.

Выбор материала и технологии восстановления и упрочнения при ремонте невозможен без банка данных, накопленных при длительной эксплуатации деталей, и анализа причин выхода их из строя.

Большую информацию получают при анализе причин аварийных повреждений. При этом следует установить круг факторов, повлиявших на аварийную поломку. Это могут быть:

- конструктивные факторы: концентрация напряжений из-за неудачной формы изделия, конфигурации переходов от одного сечения к другому и прочее;

- технологические факторы могут привести к остаточным напряжениям, неоднородности структуры, литейным дефектам (поры, рыхлости, включения);

- эксплуатационные факторы, связанные с неправильной эксплуатацией, некачественным ремонтом;

- человеческие факторы, связанные с состоянием работника, его квалификацией, опытом работы и т. д.

В РДОПе ГЖД проводятся работы по плазменно-порошковой наплавке деталей вагонов. Наплавка осуществляется на установке проекта с использованием манипулятора и специального приспособления для крепления тел вращения. Выполненные предварительные работы по плазменно-порошковой наплавке гребней колесных пар подтвердили практическую возможность выполнения данной работы, при этом обеспечивается качественное формирование наплавленного металла и сплавление его с металлом детали. Стабильность процесса наплавки позволяет гарантировать небольшие (1,0 - 1,5мм) припуска под последующую механическую обработку.

9.2 Лазерная обработка деталей

С целью повышения ресурса работы деталей подвижного состава, находящихся в постоянном контакте между собой и испытывающих трение скольжения, для придания поверхностям деталей новых служебных свойств, а также для восстановления изношенных поверхностей деталей в процессе эксплуатации используется лазерная обработка.

Лазерное термоупрочнение (поверхностная закалка) рабочих поверхностей деталей, изготовленных из сталей или чугунов. Процесс заключается в быстром нагреве поверхности движущимся лучом с последующим отводом тепла в массу металла. В результате лазерного упрочнения в поверхностном слое детали образуются специфические структуры с повышенной твердостью и износостойкостью, которые невозможно получить традиционными способами термообработки.

Для внедрения процессов в производство в настоящее время разработан

 СО2 – лазер непрерывного волнового типа мощностью 1 - 2.5 кВт.

Такой лазер дает параллельный когерентный луч инфракрасной фотонной энергии, выделяющейся при возбуждении электрическим током газовой смеси углекислоты, азота и гелия.