[发明专利]一种钢铝复合列车车轮制造及装配方法

权利要求书

1.一种钢铝复合列车车轮制造及装配方法，其特征在于：所述钢铝复合列车车轮包括钢制轮箍和铝合金轮芯，所述铝合金轮芯的外周壁与所述钢制轮箍之间形成有凹槽，所述凹槽中固设有卡环；所述制造及装配方法包括以下步骤：

(1)切割铝合金厚板得到圆柱形坯料，并去除所述圆柱形坯料表面的油污；

(2)将所述铝合金坯料放置在电阻炉中进行加热保温，保温的温度范围为430℃～470℃，保温完成后立即将所述铝合金坯料置于预锻模中进行第一次预变形，预变形量控制在30％～50％，得到粗坯；将所述粗坯水冷至室温；

(3)对所述粗坯在室温下进行第二次预变形，所述第二次预变形为辊轧变形，变形量为5％～10％，并将所述粗坯的直角边辊轧为圆角；

(4)对所述粗坯进行二次加热得到液固混合坯料；所述二次加热分为三个阶段：第一阶段，升温速率10℃/min，达到保温范围：300℃～330℃，保温0.5h～1h；第二阶段，升温速率10℃/min，达到保温范围：470℃～500℃，保温0.5h～1h；第三阶段，升温速率，5℃/min，达到保温范围：570℃～660℃，保温0.5h～2h；

(5)在模锻成形模具预热前对所述模锻成形模具的型腔内壁均匀喷涂涂层，涂层选用氮化硼高温惰性高温无机润滑材料；

然后将所述模锻成形模具预热至300℃～350℃；然后通过坯料转移工具，在卸料时去除所述液固混合坯料的表层氧化皮；

将所述液固混合坯料导入模锻成形模具的型腔，并使所述液固混合坯料在压力下凝固成形，成形压力为10MPa～100MPa，下压速度5mm/s～10mm/s，保压10s～35s后，然后开模，得到所述铝合金轮芯；

(6)对所述铝合金轮芯进行T6热处理，其中固溶热处理温度为430℃～470℃，保温时间为1h～4h，并在保温后的20s内浸入水中快速冷却；随后的时效热处理温度为120℃～170℃，保温时间为8h～12h；所述固溶热处理结束时还包括快速冷却，以获得时效所需的过饱和固溶体，所述快速冷却采用盐水冷却，所述盐水的水温为80±5℃；

(7)将所述铝合金轮芯进行机加工，并确保加工后尺寸公差和轮轴装配精度符合后续装配要求；

(8)将所述铝合金轮芯与已制备好的所述钢制轮箍进行装配，并在所述铝合金轮芯与钢制轮箍之间的凹槽内安装所述卡环，使得所述铝合金轮芯与所述钢制轮箍过盈配合，得到所述钢铝复合列车车轮；

(9)对所述钢铝复合列车车轮进行表面处理和无损检测。

2.根据权利要求1所述的钢铝复合列车车轮制造及装配方法，其特征在于，一种所述铝合金轮芯与所述钢制轮箍的装配方法：通过液氮预冷处理所述铝合金轮芯，实现所述铝合金轮芯与所述钢制轮箍的冷装配，其中，所述预冷处理的温度范围为-110℃～-60℃，所述预冷处理的时间为2h～6h。

3.根据权利要求1所述的钢铝复合列车车轮制造及装配方法，其特征在于，一种所述铝合金轮芯与所述钢制轮箍的装配方法：预热处理所述钢制轮箍，实现所述钢制轮箍与所述铝合金轮芯的热装配，其中，所述预热处理温度的范围为350℃～450℃，所述预热处理的时间为2h～4h。

4.根据权利要求1所述的钢铝复合列车车轮制造及装配方法，其特征在于：所述表面处理包括导电氧化处理；所述无损检测包括超声检测和X射线检测。