RD2轴卸荷槽部位腐蚀疲劳裂纹的失效分析

rockston

1  概述

1997年铁道部要求各车辆工厂和铁路局各车辆段就有关车轴探伤情况进行了统计分析，分析表明：因卸荷槽腐蚀裂纹报废的车轴占相当的比例；1998年我们对重点车辆段和车辆工厂进行了调研，发现卸荷槽腐蚀裂纹仍占一定比重[1]，到现在为止问题仍未得到解决。

迄今为止国内外有关资料只报导过，对轮座部位抗微动腐蚀进行预防和修复的研究，尚未见到国外就有关车轴卸荷槽部位出现腐蚀裂纹的报道。由此看来，因卸荷槽部位腐蚀疲劳引起的切轴是我国车轴出现的特有失效形式，目前尚无成熟的经验可借鉴。国内资料中，有关于冷切事故断轴方面的报导[2，3，4]，也有从探伤角度进行讨论的文章[5，6]，但尚未见到对卸荷槽部位腐蚀疲劳裂纹进行失效分析的报导。因此，为了消除事故隐患，确保行车安全，急需对导致RD2轴卸荷槽部位腐蚀疲劳及开裂的原因，开展深入细致的研究，以便找出具有针对性的预防对策，本文的研究有很强的现实意义。

2  腐蚀疲劳裂纹的失效分析

2.1 宏观特征：

本文用于失效分析的实物车轴取自北京二七车辆厂，简要情况如下：1998年7月28日北京二七车辆厂经磁粉探伤发现该轴卸荷槽部位有腐蚀裂纹，该轴轴号19014，轴型RD2，车轴制造日期1994年8月，轮对第一次组装日期1994年9月8日，该轴右卸荷槽部位有多处腐蚀疲劳裂纹，且裂纹沿圆周断续分布。

经过磁粉探伤后卸荷槽部位的裂纹清晰可见，其形貌特征如图1所示，裂纹出现在腐蚀坑比较严重的部位，在整个圆周上断续分布着多条裂纹，裂纹均沿圆周方向，且位于轴颈后肩与轴颈之间的过渡圆弧附近，该处应力集中程度比较高，有的裂纹已经连接在一起但并未全部贯通。