钢轨闪光焊灰斑缺陷形成原因及预防方法

在钢轨闪光焊接过程中,母材中的MnS夹杂物从焊接过热区溶于焊缝金属。在焊接末期的连续闪光阶段,出现大的过梁爆破,形成暴露于空气的空洞,使焊缝金属中的Mn和Si在高温下与氧气发生反应,形成硅酸盐夹杂物,构成灰斑缺陷,其中Mn约占40%～50%。对比试验发现,U71Mn钢轨的MnS夹杂物和Mn含量分别是U75V钢轨的2倍和1. 2倍;对U71Mn和U75V钢轨闪光焊接头分别进行静弯和落锤试验,经统计,U71Mn钢轨断口灰斑面积分别是U75V钢轨的4. 5倍和2. 3倍。试验结果表明,钢轨母材中的MnS含量与焊缝金属中灰斑面积成正比。控制母材中的MnS含量可有效降低焊缝断口灰斑面积,从而提高钢轨闪光焊接头强度。     

钢轨焊接顶锻变形模拟研究

顶锻是决定钢轨闪光焊及气压焊接头质量的关键工序,文章采用Gleeble热模拟试验技术,研究U71Mn钢轨加压顶锻行为,为高速铁路焊轨工程质量控制提供数据。研究表明:钢轨焊接所需顶锻力随顶锻量、顶锻速度的增加而增大,随焊口温度的降低而升高。匹配好顶锻力、顶锻速度、顶锻量等参数,促使焊口金属充分进行交互结晶和形变再结晶,可获得优质的焊接接头。通过观察焊瘤是否具有均匀分布的毛刺特征,可以初步判断顶锻参数的匹配效果。     

U71Mn钢轨压焊顶锻行为模拟研究

顶锻是决定钢轨闪光焊及气压焊接头质量的关键工序。本文采用Gleeble热模拟试验技术,对U 71Mn钢轨加压顶锻行为进行研究,为无缝线路焊轨工程的工艺选择和质量控制提供数据。结果表明:钢轨焊接所需顶锻力随顶锻量、顶锻速度的增加而增大,随焊口温度的降低而升高。匹配好顶锻力、顶锻速度、顶锻量等参数,促使焊口金属充分进行交互结晶和形变再结晶,可获得优质的焊接接头。通过观察焊瘤是否具有均匀分布的毛刺特征,可以初步判断顶锻参数的匹配效果。     

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。     

钢轨闪光焊接头灰斑特性及成因分析

灰斑是钢轨闪光焊接头中常见的缺陷,对钢轨焊接接头质量有直接的影响.本文通过研究挤出瘤中的夹杂物组织及其形态,并在钢轨闪光焊完成预热烧化后终止焊接作业,取样分析,以探究灰斑的形成原因.结果表明:焊接过程中熔融金属与氧发生反应,各种成分通过扩散作用不断聚集,最终在焊缝局部区域形成硅酸盐夹杂物.受焊接工艺影响及夹杂物流动性差异,顶锻阶段少部分夹杂物未被挤出,从而在焊缝内部形成灰斑.     

GAAS80焊机和U71Mn钢轨的焊接工艺试验

根据U71Mn钢轨的材质特点,使用GAAS80焊机进行U71Mn钢轨的焊接工艺试验。对于连续闪光焊工艺、8次和11次预热闪光焊工艺,通过优化主要工艺参数,取得到较好的试验效果,针对试验中出现的异常断口进行SEM和EDX分析,总结适应GAAS80焊机焊接U71Mn钢轨工艺要点。     

钢轨固定式闪光焊接头静弯试验及与落锤试验相关性分析

为研究我国钢轨固定式闪光焊接头静弯试验的极限破断载荷及挠度水平,参考欧洲相关标准,分析了128个焊态接头的静弯试验结果;同时进行了160个接头的落锤试验,分析了静弯和落锤试验结果的相关性。试验结果表明:参考欧洲标准,96.9%的接头正压载荷1 600 k N不断,挠度全部20 mm;96.9%的接头反压载荷1 500 k N不断;相同条件下的钢轨焊接接头落锤和静弯试验结果相关性不明显;灰斑是导致接头静弯性能降低的主要原因;顶锻量11.5 mm的接头其静弯性能很好,而落锤性能较差;U71Mn轨出现灰斑的概率远大于U75V轨,但U75V轨的灰斑面积通常更大。     

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。     

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。     

基于正交试验的U71MnG钢轨焊接参数调试

针对GAAS80/580焊机焊接U71MnG钢轨的特点,以软规范思路调节焊接参数,选择SWEP06设置中的预热时间、预热相控电压、快速顶锻位移、顶锻力、热扩散时间为重点分析参数,以落锤数、灰斑数量、断口状态为考察目标,设计焊接工艺正交试验,并分组进行调试试验。结果表明,采用极差分析法可快速得到工艺参数对试验结果的影响大小排序,通过正交试验可掌握设备的工艺调试重点,提高调试工作效率。     

YHG-1200TH闪光焊机在兰新高铁钢轨焊接中的应用研究

兰新铁路第二双线新疆段LXTJ6标负责铺设长钢轨约650单线km,无缝线路采用60 kg/m、U71Mn(G)钢轨。为了保证钢轨焊接接头的质量,提高焊接效率,兰新铁路长钢轨接头焊接采用YHG-1200TH型移动式闪光焊机进行施焊。介绍该焊机的性能、焊接工艺参数选定方法和钢轨闪光焊焊接接头的型式检验方法,通过试验和实践验证所选工艺参数的合理性。     

脉动焊电流脉冲对钢轨焊接质量的影响

分析了脉动焊轨工艺在焊接U75V钢轨的过程中,顶锻前期电流脉冲对焊接质量的影响,认为顶锻前的较大电流脉冲易使焊缝部位形成焊接缺陷,并提出了相应的解决措施。     

钢轨闪光焊接亮灰斑的成因及消除

钢轨闪光焊接产生亮灰斑,特别是灰斑露头和灰斑超标,对焊头质量产生极大危害,是导致焊头断裂的主要因素之一。通过探讨灰斑物质来源,明确闪光焊接过程中灰斑的形成过程,采取措施有效解决实际生产中的灰斑问题,总结归纳有效消除亮灰斑的思路和方法。     

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.     

钢轨厂焊接头焊缝轨腰轨底圆弧过渡区缺陷检测及分析北大核心

U71MnG钢轨厂焊接头焊缝轨腰轨底圆弧过渡区超声波探伤回波超标,表面磁粉探伤显现出缺陷形貌。针对这一问题,采用光学显微镜、扫描电镜和能谱对缺陷进行了分析。结果表明:缺陷为钢轨焊缝表面裂纹,微观下以大小孔洞的形态分布在焊缝正中心及其两侧,长约12 mm,宽约2 mm,深度至少1.2 mm;断口存在沿晶断裂和烧蚀孔洞形貌,能谱未发现晶粒及晶界有明显的元素偏析。该缺陷是闪光焊弧坑裂纹,形成过程是焊接顶锻前出现异常的大体积过梁爆破形成端面弧坑,大体积弧坑在顶锻瞬间未被液态金属完全填充而形成密闭孔洞,孔洞周围高温液态金属自由凝固形成大小不同的微小孔洞,在高温和组织应力作用下晶界产生少量的晶间裂纹。建议检查焊接设备的机械和电气状态,优化焊接工艺参数。     

钢轨闪光焊质量问题的探讨

文章对钢轨闪光焊工艺与质量的关系进行分析,着重介绍钢轨焊接缺陷灰斑的种类和生成机理,并提出预防措施。     

钢轨固定闪光焊接头轨底缺陷分析

对钢轨固定闪光焊接头轨底缺陷进行分析,发现造成静弯样品断裂的主要原因是轨底热影响区微裂纹及空洞。通过金相及微观成分分析,发现微裂纹存在明显的沿晶断裂特征,说明微裂纹为焊接过程中产生的高温裂纹。缺陷区域存在硫化锰夹杂物,其取向垂直于钢轨轧制方向,说明缺陷处微裂纹与钢轨母材的硫化锰夹杂物有关,顶锻使得近焊缝区的夹杂物取向发生改变,硫化锰夹杂物割裂晶体的连续性,造成钢轨强度下降。同时由于固定焊机顶锻完成到推凸时间间隔较长,造成推凸时近焊缝区温度降低,钢轨塑性变差,从而形成微裂纹及空洞。     

闪光焊焊接过程热效率与接头落锤试验性能研究

为降低脉动闪光焊接过程中的能量消耗,减少母材损失,本文以U71MnG钢轨为研究材料,在对照组参数的基础上通过正交试验、极差分析和参数微调设计了试验组参数.采用UN-200脉动闪光焊机对钢轨焊接过程中的热效率和接头落锤试验性能进行研究.结果表明:焊接过程热效率与钢轨损耗量成显著负相关关系,热效率依次是中期≥前期>末期;试...     

U68CuCr钢轨焊接参数及热处理工艺调试

针对新研发的U68CuCr钢轨焊接时出现探伤不合格问题,分析发现不合格原因为焊接过程中出现了异常马氏体组织。根据U68CuCr钢轨的成分特性,通过对焊接参数、焊后热处理工艺等的优化,一方面得到合理的预热电压、预热次数、预热短路接触时间等焊接参数,另一方面得到合理的加热速度、冷却速度等焊后热处理参数,有效消除焊后异常组织,为U68CuCr钢轨初次投产焊接提供解决方案。     

GAAS80/580焊机工艺参数设置对U71Mn钢轨焊接质量的影响

为了确定GAAS80/580焊机的各个参数在U71Mn钢轨焊接工艺中所起的作用和每个参数对焊接质量的影响程度,采用GAAS80/580焊机进行大量焊接试验,研究预热电压、预热次数、末期烧化速度、末期烧化电压、末期烧化电流限值等多个参数与灰斑面积、落锤性能之间的关系。研究结果表明,各个参数对灰斑面积、落锤性能的影响程度不同,相比较而言,预热次数、末期烧化速度、加热程度指数对焊接质量的影响较大。