U75V钢轨移动闪光焊焊后热处理工艺研究

钢轨经闪光焊焊接以后,焊缝区域脆性增大,影响到无缝线路的使用性能和寿命,因而需进行焊后热处理。针对U75V钢轨采用连铸技术后与以往模铸生产时性能的差别,对其接头焊后热处理工艺进行了研究,提出了最佳工艺参数:感应加热温度(880±20)℃,加热时间>120 s,喷风压力0.12～0.15MPa,喷风时间150 s。此时接头全断面平均冲击功23.5 J,接头轨面硬度与母材的比值为0.975,轨底侧晶粒度9级,焊接接头的性能得到了全面的提高。     

车轮硬度不合格的原因分析及热处理改进方法

针对840HDSA车轮在热处理过程中出现的硬度不合格现象进行了研究，仔细分析了可能对车轮硬度产生影响的各方面因素，提出了相应的改进措施，并在实际生产中得到了验证。     

钢轨焊后热处理的研究

钢轨经接触焊焊接以后，焊缝区域脆性增大，全长淬火轨的淬火层消失，将严重影响无缝线路的安全使用性能和使用寿命，为此必须时后热处理，本文对钢轨接触焊焊后热处理，从工艺方案的确定，关键设备的研制，最佳工艺参数的选择和焊接接头热处理后的性能，以及焊后热处理在全国的推广应用情况进行了较为全面的论述，并提出了焊后热处理技术在使用中需要注意的几个问题。     

U71Mn钢轨断裂分析

通过宏观和微观观察,分析某铁路线重型钢轨发生异常断裂的原因。结果表明,轨底边缘曾受到机械碰撞而产生加工硬化及微裂纹,在应力及应力集中共同作用下,裂纹不断扩展至整个截面而导致重轨断裂失效,提出减少钢轨伤损发生的措施。     

60 kg·m-1U71Mn钢轨气压焊热循环分析

介绍60kg·m-1U71Mn钢轨气压焊热循环测试方法。测量部位分为表面和内部,分别在轨头、轨腰、轨底三角区和轨底脚。通过多点测温,分析气压焊加热器火孔尺寸对钢轨整体热循环的影响,适当减小了轨底脚火孔尺寸,消除了轨底脚加热温度偏高的现象。通过分析加热温度曲线,珠光体开始转变奥氏体温度为740℃,完全转变奥氏体温度为790℃,从而确定了焊后正火最低温度。通过分析冷却温度曲线,奥氏体开始转变珠光体温度为650℃,完全转变珠光体温度为610℃,进一步确定了焊后正火最高启始温度。因钢轨加热和冷却速度较快,使相变滞后发生,加热和冷却时发生相变的温度相差约130℃～140℃。火焰加热钢轨表面及内部温差120℃～150℃,空冷温差20℃～30℃。     

钢轨焊后感应正火热处理工艺研究

针对钢轨焊接接头感应正火工艺中出现焊接接头硬度不均匀现象,通过对焊接接头硬度数据分析,改进热处理设备的喷风结构,控制加热温度与喷风冷却时间,制定了线上U71Mn钢轨的闪光焊焊后正火工艺.重点对正火工艺中难于满足的硬度要求进行了试验验证,试验结果表明,该正火工艺大幅提高了闪光焊焊接接头的硬度和韧塑性能,满足了无缝线路钢轨的使用要求.     

钢轨焊接接头焊后热处理、矫直及外形精整综合系统研究

介绍我国铁路无缝线路钢轨焊接接头热处理、矫直和外形精整现状及存在的问题.通过采用多项先进技术,研发具有自动保压感应正火和喷风欠速淬火的热处理设备、可矫直接头四向弯曲的矫直设备,以及能够自动测量打磨和检测的外形精整设备.阐述3种设备主要功能、技术方案,主要构成、工艺研究与试验及性能特点,在既有线换轨作业过程中,为无缝线路钢轨接头焊后处理提供设备支持,提升既有线维修效率和质量.     

钢轨焊后热处理工艺及设备的研制

简述现场钢轨气压焊接后热处理工艺及设备的研制。     

U71Mn钢轨的焊接过热敏感性分析

针对实际生产过程中U71Mn钢轨焊接接头落锤及断口检验通过率偏低的问题,选取U71Mn和U75V钢轨,对比分析其焊接接头的落锤次数、冲击功、平均灰斑面积、抗拉强度、静弯值、伸长率6项主要指标与加热程度指数之间的关系。分析结果表明,U71Mn钢轨存在比较明显的焊接过热敏感性。避免钢轨的焊接过热敏感性对钢轨焊接质量的影响应从钢轨材质、焊接方法、焊接工艺等方面综合考虑。提出了焊接过热敏感性强的钢轨在焊接过程中应注意的问题。     

PD3余热淬火钢轨接触焊焊后热处理研究

淬火钢轨接触焊后存在接头晶粒粗化,塑性、韧性大幅度下降,硬度不均匀等现象,使用中钢轨焊接接头的脆性增大,产生接头低塌并导致马鞍形磨耗和波浪磨耗。为解决上述问题,PD3余热淬火钢轨接触焊后必须对焊接接头进行焊后热处理。焊后热处理采用中频感应加热,加热温度为845℃～920℃,然后喷风冷却接头全断面,喷风压力0 25MPa～0 30MPa,喷风冷却时间120s。结果表明,接头经热处理后的硬度、韧塑性能接近或超过原淬火轨水平,落锤、静弯、实物疲劳性能有较大的提高,满足了无缝线路钢轨的使用要求。     

包钢U71MnG钢轨焊接工艺参数计量分析

在钢轨焊接过程中,影响焊接质量的因素众多,其中预锻时的焊接电流、顶锻压力和顶锻位移是可直接影响焊接质量的3个重要参数。本文通过计量分析方法,对包钢U71Mn G钢轨焊接生产过程中的焊接电流、顶锻压力和顶锻位移3个重要参数建立数学模型,经过定量研究这3个重要参数间的数量关系,进而得出了参数间的相关性、协整性和因果性,认为焊接时电流对压力数据具有影响作用,电流与位移数据、位移与压力数据具有相互影响作用。计量分析方法为钢轨焊接工艺改进提供了一种重要的研究方法。     

钢轨焊接接头硬度检验标准的比较与分析

介绍国内外标准对钢轨焊接接头硬度要求,对比国内外标准对钢轨焊接接头硬度要求的不同,分析我国钢轨焊接接头硬度检验标准的优点和存在的问题,提出改进建议。     

钢轨闪光焊焊缝断裂原因分析

某运营线路一钢轨闪光焊焊缝发生全断面断裂,通过宏观、微观形貌观察,微区成分分析,金相组织、化学成分及低倍检验,分析钢轨闪光焊焊缝的断裂性质及断裂原因。分析结果表明:钢轨焊缝断裂性质为折叠裂纹导致的横向脆性断裂,在钢轨焊缝区域轨腰和轨底之间过渡圆弧部位的焊接推凸飞边根部形成的类似折叠裂纹缺陷导致疲劳裂纹的萌生,进而发展为横向脆性断裂。建议钢轨闪光焊焊接时尽量减小焊接推凸区厚度并避免在焊接推凸飞边根部形成类似折叠裂纹缺陷,防止焊缝发生横向脆性断裂。     

U71Mn与U75V钢轨焊接过热敏感性对比分析

U71Mn钢轨和U75V钢轨在闪光对焊中表现出不同可焊性。为研究2种钢轨的可焊性,结合接头性能检验数据和焊接工艺参数,分析加热程度与各质量性能指标的关系。在不同加热程度下,U71Mn钢轨和U75V钢轨表现出不同焊接过热敏感性。U71Mn钢轨过热敏感性强,加热程度指数越高,落锤性能越差,灰斑越多。U75V钢轨焊接过热敏感性差,加热程度指数越高,落锤性能越强,灰斑越少。通过分析,得出U71Mn钢轨的加热程度指数合理值为不大于30,U75V钢轨的加热程度指数合理值为不小于35。     

既有线钢轨焊接接头焊后综合处理系统的研制

介绍了既有线钢轨焊接接头焊后热处理、矫直及外形精整综合处理系统的总体结构、主要技术参数和性能特点。现场使用表明,样机采用感应加热、液压四向矫直和固定支点仿形打磨技术,自动化、专业化程度高,满足铁路标准规定的质量要求,提升了既有线维护质量和效率。     

在役U75V和U71Mn钢轨伤损及其统计分析方法

利用获得的年钢轨伤损量与对应累计通过总重和每日记录的钢轨伤损量与对应的累计通过总重的数据,研究钢轨发生伤损的特点并进行误差分析。结果表明:在累计通过总重较大时,钢轨累计伤损量与累计通过总重服从二次函数拟合关系,其导数表示钢轨重伤速率,是累积通过总重的一次函数,钢轨重伤量不会有突变点(拐点),不会迅速进入到疲劳状态,但随累积通过总重的增加呈二次方增加。应用二次函数拟合累计伤损量与累计通过总重的方法推导出钢轨伤损的拟合公式,据此可获得具体线路对应一定通过总重下的钢轨伤损量。     

60N U71MnG钢轨轨头裂纹成因分析

对线路探伤检查发现的60N U71MnG重伤钢轨进行磁粉检测复核,在钢轨轨头工作边侧表面发现了裂纹。为查明裂纹产生的原因,人工压断裂纹钢轨并取样,对裂纹处断口进行宏观形貌观察、扫描电镜观察及能谱分析,以获得裂纹断口的形貌特征和伤损特点;对试样进行显微组织观察和维氏硬度检验,以分析裂纹的成因和机理,并在考虑温度拉应力和列车动弯应力作用下,对钢轨受力及裂纹萌生机理进行仿真分析。结果表明：钢轨轨头工作边侧表面裂纹为冷态下形成的外伤,裂纹及其附近部位曾受到过剧烈摩擦产生高温并发生相变产生了马氏体组织;当轨温为-33℃时,在温度拉应力和列车产生的动弯应力的共同作用下,白层马氏体表面中心偏下位置的拉应力为417.6 MPa,裂纹易从钢轨表面中心萌生,其尖端应力强度因子KI为28.9 MPa·mm1/2,高于钢轨断裂韧性KIC的最小单值,因此钢轨在经历很短的循环载荷周次后便从白层马氏体处发生裂纹失稳扩展。     

U71Mn钢轨踏面剥离掉块缺陷分析

U71Mn钢轨在铁路曲线线路外轨使用一段时间后,在钢轨踏面上出现不同程度的剥离掉块缺陷。对产生缺陷的钢轨进行性能检验的结果表明:钢轨的化学成分和氢氧含量、拉伸性能、脱碳层、金相组织、非金属夹杂物和踏面硬度等均满足TB/T 2344-2012标准的要求,因此剥离掉块缺陷的产生与钢轨自身质量没有直接关系。对缺陷特征进行分析的结果表明:出现在曲线线路外轨踏面工作边轨距角圆弧区域的剥离掉块是一种典型的滚动接触疲劳伤损,这主要是由于轮轨长期在此区域接触导致该区域接触应力过大所致。通过改善轮轨匹配关系使轮轨形成共形接触,合理进行预防性和校正性打磨,并严格执行钢轨分级使用规定,可以有效预防和减轻钢轨剥离掉块缺陷的产生。