铁路钢轨的修磨及修磨用砂轮

铁路机车速度的提高对钢轨的材料和尺寸磨损提出了更高的要求。为了适应这种提速的要求，必须对新铺设的钢轨进行预防性修磨处理，并对在线使用的钢轨必须进行修磨，从而消除钢轨中固有的缺陷、钢轨顶面的不平顺以及钢轨焊接头的不半顺和钢轨的疲劳破坏层。通过对钢轨的修磨可减少由于滚动接触疲劳引起的钢轨损伤，减少钢轨侧面磨损，可延长钢轨的使用寿命0．5～1倍。本文分析了铁路钢轨产生磨损的原因和磨损的种类，介绍了钢轨的修磨方法、修磨工艺和修磨设备，提出了钢轨修磨用砂轮的基本设计原则，同时对砂轮的生产工艺和配方进行了简要介绍。     

钢轨内残余应力的产生及其危害

从钢轨的生产工艺和使用情况人手，分析了钢轨内部残余应力的产生原因、分布状态。结果表明：钢轨在生产和使用过程中均可以产生残余应力；钢轨内部存在大且不合理的残余应力(轨头、轨底拉应力，轨腰压应力)，将会影响钢轨的使用和落锤性能，严重时会造成线路钢轨的突发性断裂或落锤试验不合格。     

U75全长淬火钢轨横向断裂分析

某铁道线路U75全长淬火钢轨发生横向断裂,经对该伤损钢轨进行宏观和微观检验,结合钢轨生产加工工艺及钢轨受力分析,指出钢轨表层形成先共析铁素体,致使该钢轨疲劳性能及耐磨性能下降是导致钢轨断裂的主要原因,为避免线路上类似伤损发生,应严把钢轨质量.     

攀钢开发高速铁路钢轨的对策

阐述了国内外高速铁路建设概况及发展趋势,介绍了高速铁路用钢轨的标准和特点,就目前攀钢钢轨的质量状况及与国际先进水平的差距,提出了攀钢开发高速铁路钢轨的对策。     

U78CrV百米钢轨焊接工艺调试

介绍攀钢新研制的U78CrV重载钢轨的工艺调试、U78CrV重载钢轨的材质和焊接性能、GAAS80/580焊机特点、工艺的调试方法和焊接参数调试原则等,为钢轨直流焊机进行U78CrV重载钢轨焊接工艺调试提出了具体的解决方法。     

高速铁路与攀钢钢轨

阐述了国内外高速铁路建设概况及发展趋势,介绍了高速铁路用钢轨的标准和特点,就目前攀钢钢轨的质量状况及与国际先进水平的差距,提出了攀钢开发高速铁路钢轨的对策。     

一种简单实用的起重机钢轨焊接方法

目前,起重机钢轨限于吊装和运输等方面的因素制约,采用的长度规格85%以上是12 m/根.这对于跨度大于12 m的起重机,在采用此规格钢轨时就势必存在着接头问题.目前大多数起重机钢轨对接主要采用两种方式:一种是钢轨齐头对接(对接接头不做任何处理,接头间隙不大于2 mm,接头处轨面高低差不大于1 mm);另一种是将钢轨端部加工成45°斜接头拼接.这两种钢轨对接方式,车轮经过接头处时,都容易磨损车轮,同时产生振动和冲击,给起重机的使用带来隐患.因此,越来越多的用户要求对钢轨进行焊接.焊接钢轨可大大减少起重机运行过程的冲击,提高其使用寿命和安全系数.     

铁路钢轨铝热焊接接头的低温力学性能试验

青藏铁路等低温地区铁路的建设与维护,对钢轨铝热焊接接头的低温力学性能的研究提出了迫切的要求.通过U71Mn和U75V两种钢轨的铝热焊接接头低温拉伸试验,得到了两种钢轨铝热焊接接头各温度下的强度与塑性指标,分析了各指标随温度的变化规律.结果表明,两种钢轨铝热焊接接头的规定非比例延伸强度均随温度的降低而提高,而抗拉强度均随温度的降低而降低;两者的屈强比均随温度的降低而升高,断后伸长率和断面收缩率均随温度的降低而减小,塑性变差,低温冷脆倾向增加;U71Mn钢轨接头的断后伸长率和断面收缩率均较U75V钢轨接头大,塑性更好.在寒冷地区的铁路建设中,宜优先选用U71Mn钢轨及相应的铝热焊接材料.     

攀钢研发成功高强度珠光体钢轨钢

攀钢在2005年中期开发成功强度级别为世界前列的珠光体钢轨钢，所生产的钢轨目前正铁路线上试铺，并在9月起该新型高强钢轨还将在上海、郑州、太原铁路局所辖的重载线路和波兰径线段上进行铺设试验。     

贝氏体钢轨与珠光体钢轨焊接温度场对比研究

贝氏体钢轨的发展是铁路基础领域的一项重要进步,钢轨焊接性研究直接影响了贝氏体钢轨的应用.文中对贝氏体与珠光体钢轨异种钢接头的焊接温度场进行了有限元分析,并且进行了试验测定.贝氏体钢轨与珠光体钢轨物理特性差别较大,在相同焊接参数下,贝氏体的加热温度及高温停留时间都要高于珠光体钢轨.这种传热特性对贝氏体钢轨的焊接性有明显的影响;根据计算及试验结果,贝氏体钢轨的焊接应当采用比珠光体钢轨更小的焊接热输入参数.     

钢轨表面堆焊修复新技术

随着我国高速轨道交通的快速发展,高密度、大轴重、高速度使得钢轨的表面伤损日趋严重,未来几年,轨道伤损将逐步进入高峰期,研究轨道延寿技术将是我国铁路运输面临的艰巨任务,这对保障铁路的安全可靠运行、节约运输成本至关重要。针对国外先进轨道焊接修复技术要求及应用情况,从国内伤损钢轨的修复技术需求、堆焊材料研究开发现状等方面进行了分析,并对新型自保护药芯焊丝修复钢轨技术进行了分析和思考。     

半钢轧辊堆焊修复用隔离层材料的研制

依据半钢轧辊的成分特点和服役工况,设计开发半钢轧辊堆焊修复用的隔离层材料,研究采用隔离层材料打底,配合工作层材料修复半钢轧辊的可能性。结果表明,在半钢轧辊表面堆焊隔离层材料后,脆性高碳马氏体周围析出了韧性的珠光体组织,增加了隔离层的韧性储备,隔离层中无裂纹等冶金缺陷,且隔离层材料与工作层材料具有良好的相容性,解决了半钢轧辊不可堆焊修复的技术难题。     

用KD286焊条堆焊修复后的钢轨的组织性能研究

本研究用KD286焊条进行了伤损钢轨的焊补实验，并进行了未上道运行焊补层和上道运行后的焊补层的组织性能对比研究。研究结果表明：在不预热条件下，用KD286焊补钢轨，焊缝组织为柱状奥氏体组织，熔合区和过热区不可避免地产生脆硬的马氏体组织，而且KD286焊补后的焊缝中的奥氏体组织在运行过程中，受列车轮对的冲击、碾压下将转变为脆硬的马氏体，这将降低焊补层的冲击韧性，加快焊补层的剥离。     

9%Cr钢表面激光熔覆制备低Cr合金改性层组织及Cr含量分析

目的通过对比分析1CrMo合金激光熔覆和埋弧堆焊层中Cr元素含量分布,研究激光熔覆替代堆焊技术用于9%Cr钢汽轮机转子轴颈表面改性的可行性。方法采用与1CrMo合金焊丝成分相同的合金粉末作为激光熔覆材料,利用半导体激光熔覆系统在9%Cr钢表面制备低Cr合金熔覆层。用直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜和显微硬度计等仪器,分析熔覆层中Cr含量分布、熔覆层组织结构和性能,并与堆焊层进行了对比。结果利用激光熔覆技术成功在9%Cr钢表面制备了不同厚度、无缺陷的1CrMo合金熔覆层,熔覆层组织主要由铁素体和颗粒状碳化物相构成。多层熔覆层硬度在220～250HV0.3之间,与基体硬度接近。激光熔覆可有效减少基体对熔覆层的稀释,熔覆层中Cr含量降低明显,在熔覆层约2 mm厚处的Cr含量已低于2%的工作面Cr含量要求,而堆焊需8 mm左右才能达到相同的降Cr效果,激光熔覆所需熔覆层数明显少于埋弧堆焊法的堆焊层数。结论与堆焊相比,激光熔覆用于9%Cr钢汽轮机转子轴颈表面改性需熔覆层数少,表面降Cr效率更高。     

氰化层表面微脉冲电阻堆焊试验研究

运用微脉冲电阻堆焊新技术经层表面的修复进行了研究,采用Ｎｉ３５、Ｎｉ６０、Ｆ５０５等粉材作为补材,氰化的２０Ｃｒ２Ｎｉ４Ａ钢作基体,进行了微脉冲电阻堆焊工艺试验。分析了堆焊层与基体之间的结合特点,测定了其硬度分析布及热影响区大小。研究表明,采用Ｆ５０５作为打底材料,能明显地减少Ｎｉ６０合金粉末微脉冲电阻堆焊焊补层中的裂纹,使氰化层表面堆焊高硬度覆层成为可能。     

预处理对含钇奥氏体基焊条堆焊层组织与性能的影响

为了对在高温,磨损工作条件下失效的零件进行表面修复,我们在研制的奥氏体基沉淀强化型焊条基础上,加入稀土元素钇,改善其堆焊层性能,进而研究了预处理对堆焊层组织,性能的影响。     

大型支撑辊的堆焊修复工艺及应用

大型支撑辊重量大、辊径大、辊面长、耐磨层厚,采用传统的堆焊工艺修复Cr3~Cr5大型支撑辊难度大,母体金属与堆焊层容易在堆焊时发生相变,导致开裂。另外,传统的轧辊堆焊修复工艺不合理,修复的轧辊力学性能较差,限制了轧辊的使用寿命,大量报废的轧辊尤其是大型轧辊长期堆积在轧钢厂内,增加了生产成本,造成了极大浪费。为此,开展了大型热轧Cr3~Cr5支撑辊及大型冷轧Cr3支撑辊焊材制备、堆焊工艺及修复技术研究。技术实施表明,修复后的支撑辊使用寿命达到新轧辊的寿命,每支堆焊修复支撑辊上机使用至报废尺寸,至少可循环堆焊修复3次,使支撑辊单项辊耗成本在每个循环周期内降低40%~60%,同时解决了大型支撑辊焊接性能不稳定的难题。     

我国堆焊技术的发展及其在基础工业中的应用现状

简要回顾堆焊技术在我国的发展历程，重点综述堆焊技术在我国轧辊，阀门，发动机关键部件等基础工业典型零部件修复强化中的应用现状，指出了堆焊熔覆效率从单弧电弧堆焊的11kg/h发展到多带极电弧堆焊的70kg/h，稀释率从电弧堆焊的30％－60％降低到等离子弧，激光，聚焦光束堆焊的5％左右；我国在堆焊基础理论的一些方向上取得了与国际水平相近的成果，但与国际先进水平相比，仍存在着“焊条多焊丝少，熔炼焊剂多烧结焊剂少，实心焊丝多药芯焊丝少”以及“改装设备多专用设备少，机械化设备多智能化设备少”等差距。并指出堆焊方法与智能控制技术和精密磨削技术相结合的近净形技术是堆焊技术从技艺走向科学的重要标志。     

原位合成TiC-M7C3陶瓷硬质相显微组织的分析

采用等离子弧堆焊技术原位合成TiC-M7C3陶瓷硬质相,探讨堆焊层中TiC-M7C3硬质相对堆焊层耐磨性的影响.利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、洛氏硬度计及湿砂磨损试验机等设备进行检测分析.结果表明,堆焊层是由高碳马氏体基体和大量弥散分布在基体中的TiC,M7C3陶瓷硬质相构成的过共晶组织;堆焊层表面的洛氏硬度为66.4 HRC,磨损量为0.086 g.TiC可以作为M7C3陶瓷硬质相的形核核心,提高了M7C3陶瓷硬质相的形核率,促使其晶粒细化;在TiC和M7C3陶瓷硬质相的共同作用下,Fe-Cr-Ti-C系合金比相同Cr元素含量的Fe-Cr-C系合金堆焊层的硬度更高,抗磨损性能更好.     

相控阵超声技术在轴类键槽磨损修复中的应用

在设备运转过程中,键槽部位会发生磨损,键槽磨损修复工艺多种多样,在使用堆焊修复时,应重点关注焊接质量,避免发生焊接缺陷造成轴头力学性能下降以及修复效果不理想的问题。应用相控阵超声技术的工件仿真模拟和缺陷三维动态显示功能,实现了对电机转子键槽堆焊修复部位内焊接缺陷的有效检测和精确定量,为轴类键槽堆焊修复的检测工作提供了新思路。