철도차륜 사용수명 연장을 위한 용접보수 기술의 적용성 검토

Applicability Verification of Restoration by Welding to Extend the Lifetime of Railway Wheel

철도차량의 운행으로 사용기준 이상의 마모가 발생된 철도차륜은 전체 부분을 삭정하여 단면형상을 확보하는 삭정보수 방법을 이용한다 . 이러한 철도차륜의 삭정보수 방법은 과도한 삭정으로 인하여 , 2~3회 삭정보수 이후에는 철도차륜 운행규격 미달로 차륜을 폐기하게 된다 . 폐기된 철도차륜은 주행성능 확보를 위한 높은 탄소 함량으로 재활용되지못하고 전량 적치되고 있다 . 본 연구에서는 서브머지드 아크 육성용접 기법으로 철도차륜의 주요 마모부위인 플랜지부분을 국부적으로 보수하여 삭정 두께를 최소화하고 철도차륜의 사용수명을 연장할 수 있는 철도차륜 용접보수 기술을 소개하고자 한다 . 또한 용접보수 기술을 이용하여 복원된 철도차륜의 현장 적용성 검토 및 기술의 신뢰도 확보를위하여 기존의 삭정보수 방법을 적용한 철도차륜과 용접보수 방법을 적용한 철도차륜을 탑재하여 실제 철도차량 운행시험을 수행하였으며 , 철도차륜의 프로파일 분석결과로부터 용접보수 방법의 적용이 기존의 삭정보수 방법과 유사한기계적 성능을 나타내는 것으로 확인되었다 .

Railway wheels, when subjected to wear beyond their designated usage standards due to the operation of railway vehicles, are traditionally managed through a turing maintenance method. This process involves turing the entire worn portion to secure the requisite cross-sectional shape. This approach often leads to disposal after just 2 to 3 turing maintenance cycles. Excessive turing, extending beyond the worn parts, can cause the wheels to fail to meet railway operating specifications. Discarded railway wheels, which contain a high carbon content essential for driving performance, are not repurposed but are instead entirely stockpiled. This research introduces a novel welding restoration technology for railway wheels, targeting the flange portion, a principal area of wear. Utilizing submerged arc welding techniques, this method enables the localized repair of worn parts, minimizing the turing thickness and thus extending the useful life fo railway wheel. To evaluate the on-site applicability and dependability of this welding restoration method, real rail vehicle driving tests were conducted using both conventionally turned and welding-restored railway wheels. Analysis of the wheel profiles substantiated that the welding restoration method delivers mechanical performance comparable to that achieved by traditional turning maintenance.