辙叉用贝氏体合金钢与钢轨钢闪光对焊接头力学性能

通过拉伸、冲击、硬度以及扫描电镜(SEM)分析等试验对U71Mn钢轨钢与辙叉用合金贝氏体钢闪光对焊接头的性能进行了分析和研究.试验结果表明:贝氏体合金钢与U71Mn钢轨钢闪光对焊接头硬度分布为:合金钢侧较均匀,钢轨钢侧热影响区硬度高于母材.接头的拉伸性能与U71Mn钢轨钢母材相同,其拉伸和冲击性能均达到了铁道部有关标准要求.这说明贝氏体合金钢与U71Mn钢轨钢采用闪光对焊连接是完全可行的.     

高锰钢与钢轨钢二次闪光对焊接头弯曲疲劳的研究

对高锰钢对钢轨锣二次闪光对焊接头的疲劳性能进行了研究,并对其断口形貌进行了扫描电镜观察,研究结果表明：高锰钢与钢轨钢二次闪光对焊接头具有较高的弯曲疲劳性能,其疲劳强度超过了高锰钢母材。     

高强贝氏体钢与钢轨钢焊接热模拟过热区组织与性能

采用焊接热模拟的方法,模拟了高强贝氏体钢的Ｕ７４钢轨钢过热区在正火和回火状态下的组织,结果表明：高强贝氏体钢过热区在两种热处理状态下的组织均为粒状贝氏体,而钢轨钢过热区为珠光体加少量铁素体。拉伸试验结果表明,贝氏体钢过热区在正火和回火状态下,其强度与贝氏体钢母材相当,延伸率大于１２％,与母材匹配,钢轨钢过热区的强度与钢轨相当,但延伸率低。断口分析表明,贝氏体钢过热区断口呈韧窝状,为延性断裂,而钢轨     

U75V钢轨交流闪光焊工艺优化

对U75V合金钢轨交流闪光焊焊接质量影响较大的13个焊接工艺参数，采用正交设计的方法设计了焊接工艺试验，根据正交试验结果分析了主要工艺参数与焊接质量之间的关系．得出了U75V合金钢轨的最佳焊接工艺和影响焊接质量的主要因素，其中送进速度是最重要的影响因素．优化的焊接工艺通过了钢轨焊接的落锤试验，并已应用于钢轨的焊接生产．     

WELDOX960E高强钢手工电弧焊焊接接头组织与力学性能

通过拉伸、弯曲、冲击、硬度和金相组织分析等试验,对手工电弧焊焊接WELDOX960E高强钢焊接接头组织和力学性能进行研究.研究结果表明：采用Phoenix SH Ni2 K130焊条、手工电弧焊焊接WELDOX960E高强钢时,可以获得拉伸、弯曲、冲击性能良好的接头;其焊缝组织为针状铁素体与粒状贝氏体的混合分布;熔合区及粗晶区组织为板条马氏体和少量白色M-A块区;正火区组织为块状铁素体、粒状贝氏体和珠光体;母材显微组织为回火索氏体;WELDOX960E高强钢焊缝硬度为270 ～ 300 HV,且距离熔合线30 mm处出现软化区.     

BWELDY700QL4低合金高强钢焊接接头组织与力学性能

通过拉伸、弯曲、冲击、硬度试验以及金相分析等对BWELDY700QL4低合金高强钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明:采用YM80-A焊丝焊接BWELDY700QL4低合金高强钢可以获得拉伸、弯曲和冲击性能均良好的焊接接头;其焊缝组织晶界为先共析铁素体、平行排列的无碳贝氏体从晶界伸向晶内,晶内为针状铁素体与珠光体,个别部位有粒状贝氏体.熔合区及粗晶区组织为板条马氏体和少量M-A组元.正火区组织为粒状贝氏体和少量铁素体.BWELDY700QL4焊接接头的硬度值在264～380 HV之间,焊缝处硬度最高,比母材高48 ～76 HV,热影响区虽有软化现象,但不明显.     

新型贝氏体钢与U74钢轨钢的焊接

新型贝氏体钢强度高韧性好，是制造辙叉心轨的合适材料．采用焊条电弧焊的方法将贝氏体钢与U74钢轨钢连接在一起组成组合式辙叉．试验结果表明：贝氏体钢焊接性良好，其热影响区为贝氏体组织，而U74钢热影响区为整个接头的薄弱环节，延性较低。     

两种焊接工艺下过共析钢轨接头的冲击磨损性能

为研究闪光焊、铝热焊两种焊接工艺下过共析钢轨焊接接头的冲击损伤演变行为以及性能差异,在自制的冲击磨损试验机上对过共析钢轨焊缝、热影响区软化部位及母材进行了不同冲击次数下的模拟实验. 研究结果表明:随着冲击次数的增加,钢轨焊接接头的冲击磨损均经历着塑性变形、点蚀破坏和疲劳剥落的过程,冲击损伤是疲劳磨损和氧化磨损共同作用的结果;由于焊接工艺导致的接头组织结构和力学性能的差异,热影响区软化部位冲击时塑性变形最严重,磨损体积和磨损率最大,抗冲击性能最差;由于对闪光焊焊接接头进行了焊后正火热处理,其组织结构及抗冲击性能明显优于铝热焊;硬度对焊接接头的抗冲击性能有显著影响,硬度越高,抗冲击性能越好,疲劳剥落出现的时间越晚.      

M30Mn2锚链钢闪光焊对接接头的组织脆化研究

根据闪光焊接工艺特点和接头的断裂规律,研究了M30Mn2船用锚链钢闪光焊接头的组织脆化问题．采用断口金相技术分析了冲击试样断裂方式与焊接组织之间的关系;冲击值下降的原因和影响因素．在分析闪光焊对接头组织脆化机理的基础上,提出了消除脆化的工艺方法和热处理工艺．     

焊后热处理工艺对S355J2W钢焊接接头组织和力学性能的影响

通过微观组织分析、硬度试验、拉伸试验、弯曲试验和冲击试验,研究了不同退火工艺对S355J2W钢焊接接头组织形态和力学性能的影响.结果表明,经焊后热处理,接头组织中的贝氏体、珠光体及焊缝面层侧板条铁素体间的M-A组元分解,550℃×3 h的焊后热处理组织分解较为完全;焊接接头各部位的硬度均有所下降,较长保温时间硬度值降低更为明显;焊接接头各部位冲击功均明显提高,550℃×0.5 h的焊后热处理对冲击韧性的改善更为明显.焊态和焊后热处理态,拉伸试验样本均断裂在邻近热影响区的母材处,弯曲试验样本焊缝均呈现了良好的塑性.     

钢轨闪光对焊接头断裂的组织研究

对钢轨闪光对焊接头断裂的组织进行了研究，结果表明，焊缝存在氧化物夹杂及不良组织形态，是接头的薄弱区域，经焊后热处理，焊缝组织以改善，但接头硬度峰值明显削减，硬度分布趋于均匀。     

低温下铁路钢轨铝热焊缝接头冲击韧性试验与断口分析

经济发展使寒冷地区铁路建设大规模开展,而钢轨长期低温服役,力学性能会受到影响.钢轨铝热焊缝接头同钢轨钢材一样,在低温下其冲击韧性变差,容易发生脆性断裂,因此需要对低温下的冲击韧性进行研究.在＋20～-60℃温度范围内测量了我国常用钢轨焊剂ZTK-I（60U71Mn）型和ZTK-I（60U75V）型的U型缺口冲击功,试验结果显示2种焊缝的冲击功均随温度的降低而降低,同时在各个温度段的冲击功绝对值都较小.同时利用电镜扫描对微观形貌进行分析,显示出焊缝接头的脆性特征.研究结果表明：焊缝接头的韧性相对较差,铝热焊缝接头技术尚有继续研究改进之处.     

合金钢轨闪光焊灰斑缺陷研究

对攀钢６０ｋｇ／ｍＵ７１Ｍｎ重轨闪光焊接头灰斑缺陷进行了宏观和微观断口分析，研究了工艺参数对灰斑的影响，提出了改善接头性能的措施。     

城市轨道交通钢轨磨耗和裂纹萌生分析与选型建议

分析了基于能量密度法和临界平面法的滚动接触疲劳裂纹萌生预测理论与Archard法的磨耗预测理论, 提出了城市轨道交通钢轨滚动接触疲劳裂纹萌生和磨耗共存发展预测模型; 针对城市轨道交通常用的U71Mn热轧、U75V热轧和U75V热处理等3种不同硬度的钢轨, 预测其表面滚动接触疲劳裂纹的萌生寿命、相应的钢轨型面变化和磨耗发展率; 分析了3种硬度钢轨的疲劳裂纹萌生和磨耗发展特征; 基于安定极限理论, 结合城市轨道交通常见坡度和常用ER9型车轮, 从轮轨硬度匹配的角度提出了城市轨道交通的钢轨选型建议。研究结果表明: 随着硬度的增大, 钢轨滚动接触疲劳裂纹萌生寿命延长, 磨耗发展率降低, U75V热轧和U75V热处理钢轨的磨耗发展率分别比U71Mn热轧钢轨低3.2%和12.1%, 裂纹萌生寿命分别比U71Mn延长14.8%和31.1%;在城市轨道交通常用坡度情况下, 3种不同硬度的钢轨材料都处于弹性安定极限范围, 但随着坡度增大, 钢轨材料趋向于塑性安定极限; 考虑与ER9车轮的硬度匹配情况, 建议钢轨踏面较车轮踏面的硬度高些, ER9车轮与U75V热轧钢轨和U75V热处理钢轨的轮轨硬度比分别为0.87~1.04和0.71~0.84, 这2种钢轨均适合于中国的城市轨道交通系统。      

滑差对重载列车轮轨黏着特性与表层损伤的影响

在自行研制的小型轮轨滚动磨损实验机上,以CL60车轮钢和U71Mn钢轨钢配副为研究对象,通过控制轮轨的转速,研究滑差对重载列车轮轨黏着特性与表层损伤的影响。结果表明:滑差对轮轨黏着特性存在显著影响,在所测试的若干工况下,随滑差增大,轮轨黏着系数增大;滑差影响轮轨的磨损量,随滑差增大,轮轨磨损量增加;轮轨表面硬度随滑差增大提高;不同滑差下轮轨表面磨损机制不同,纯滚动摩擦时轮轨以疲劳损伤为主;随滑差的增加,轮轨表面磨损机制由轻微的疲劳磨损转变为黏着磨损。此外,在相同滑差下,车轮表面损伤程度较钢轨严重。