现场钢轨焊接接头热处理设备研制及工艺研究

摘 要:研制的现场钢轨焊接接头热处理设备具有中频感应加热、喷风冷却和钢轨纵向锁定功能.对U71Mn和U75V钢轨闪光焊接头的工艺试验结果表明,接头与母材轨顶硬度匹配良好,焊缝晶粒度由1～2级提高到8级,冲击功提高3倍.     

钢轨化学成分偏析及接头热处理对质量的影响

针对60kg／m U76NbRE钢轨闪光焊焊接接头断面进行了断口扫描、化学成分、金相以及力学性能试验,通过对钢轨母材和焊接工艺的分析发现：裂纹源区域存在明显的Nb偏析;钢轨母材中的C含量偏高;焊接接头正火后的冷却速度过快造成马氏体淬火。为此．提出了相应的预防措施。     

出口R350HT热处理钢轨试制

为了保证出口钢轨R350HT的硬度和强度指标达到设计要求,对钢轨的成分进行了优化,使轧态轨性能有较大提高.电淬火车间主要对钢轨加热温度、钢轨行走速度、喷风时间、喷雾压力等参数进行调整,确定了合适的淬火工艺.通过批量生产,生产出的淬火钢轨抗拉强度平均1235 MPa,踏面硬度平均385 HB,横断面布氏硬度满足用户要求.     

对改善焊接接头力学性能热处理的见解

简介了压力容器常见的热处理工艺。阐述了焊后热处理对V改进钢(2.25 Cr-1 Mo-0.25 V)、P91钢及07 MnNiMoDR钢焊接接头力学性能的影响。重点介绍了采用高于A_c3热处理改善热成形封头焊缝及电渣焊焊接接头的冲击韧性。随后简介了焊后热处理改善焊接接头（焊缝金属）其它性能,如断裂韧性、蠕变性能、抗应力腐蚀性能及疲劳强度。希望将有关标准中对“改善材料力学性能热处理”习惯提法更改为“改善焊接接头力学性能热处理”。     

钢轨焊接接头平直度研究

钢轨焊接接头是无缝线路的重要组成部分,其平直度情况对于列车行车速度、运行平稳性和旅客乘坐舒适性具有重要影响。采用型尺测量方法,对某线路现场新铺钢轨焊接接头平直度进行了测量、统计及分析,结果表明现役钢轨焊接接头平直度与TB/T1632-2005《钢轨焊接》关于平直度的要求差距很大。结合轨道平顺性控制特点,总结了钢轨焊接接头平直度控制的主要措施,对钢轨焊接接头平直度研究方向提出了建议,指出全面系统研究钢轨焊接接头平直度,对于发展我国高速重载无缝线路、加快经济建设等具有重要意义。     

热处理钢轨的组织参数对性能的影响

本文论述了影响热处理钢轨性能的组织参数－－奥氏体晶粒尺寸,珠光体片间距、渗碳体片厚度等。指出奥氏体晶粒尺寸主要受加热温度（考虑到电感应加热速度快,保温停留时间短）的控制,而珠江体片间距和渗碳体片厚度主要取说不过去这冷奥氏体的转变温度和冷却速度,当然受合金元素的加入及其含量影响。同时指出,珠光体钢的强度主要受珠光体的片间距的控制,而钢的韧性则主要取决于奥氏体晶粒尺寸的大小。珠光体片间距越细则强度越高     

稀土微合金淬火钢轨接触焊焊后热处理工艺及设备

对稀土粹火钢轨接触焊焊后采用中频感应加热,轨头压缩空气社会火,其他部位正火的热处理工艺。研制了适合于该钢种的加热感应器和高速吹风冷却等装置。通过热模拟试验选择了合理的焊后热处理工艺参数,恢复了轨头强度和硬度,并大幅度地提高了焊接接头的韧塑性和综合性能,满足了无缝线路铺设使用要求。     

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.     

U76CrRE钢轨热处理过程组织控制及性能

通过对U76CrRE钢轨热处理时的冷却工艺进行优化,消除了钢轨脱碳层中的异常上贝氏体组织。对异常组织产生的原因进行了分析,提出了U76CrRE钢轨的最佳热处理工艺。在分段冷却过程中,U76CrRE钢轨的强冷介入温度在568 ℃。钢轨内部相变潜热与表面急冷层容易在钢轨脱碳层内形成等温层,是异常上贝氏体组织产生的温度条件;同时,钢轨近表面晶界处严重脱碳为上贝氏体组织形成提供了化学成分条件。U76CrRE钢轨的最佳热处理工艺为淬火开冷温度780 ℃,淬火时间120 s(20 s+100 s),淬火终冷温度控制在410 ℃,返温温度控制在540 ℃。     

热处理工艺对过共析轨钢组织及力学性能的影响

通过显微硬度仪、冲击试验机、万能试验机和扫描电镜等研究了不同热处理工艺下某过共析轨钢组织和性能的变化规律。结果表明:热处理工艺对该轨钢的组织和力学性能较轧制态和厂方热处理态均有所优化和提高,影响因素主要为冷却速率和等温时间。随着冷却速率的提升和等温时间的减少,基体中渗碳体析出增多,珠光体尺寸减小,大片层珠光体逐渐消失;此外,试验钢的硬度、冲击吸收能量和抗拉强度均随冷速的增大呈现先增加后降低的“折线形”变化趋势,拉伸断口粗糙度增加,断裂类型从解理断裂过渡为准解理断裂。而冲击吸收能量则随着等温时间增加而增加。最佳热处理工艺为:等温温度630 ℃,等温时间30 s,冷却速率8 ℃/s,对应的最优力学性能表现为硬度402 HBW、冲击吸收能量(KV₂)2.9 J、抗拉强度1312 MPa、伸长率12.24%和断面收缩率23.96%。     

R350硬头轨离线热处理工艺试验

用60D40特种断面钢轨制造道岔尖轨,我国过去的制造技术路线是:先机加工轨头变截面,后对轨头感应热处理.实践表明,尖轨轨头工作边平直度很难达到客运专线道岔制造验收暂行技术条件,且生产效率较低.为使其制造路线改造为轨头先热处理后机加工,对60D40钢轨进行了R350硬头轨离线热处理工艺的近百次试验.试验结果表明,表面硬度、断面硬度分布、拉伸性能和显微组织各项质量指标均达到了BS EN 13674-2:2006中R350HT硬头轨欧洲标准的技术要求.本试验为我国道岔制造技术的提升并与国外标准接轨打下了基础.     

高速及重载道岔在线热处理钢轨压型跟端的感应热处理

为使高速及重载道岔AT钢尖轨跟端锻造热处理后组织与性能满足最新标准和线路使用要求,采用自主研发钢轨全断面感应加热+喷风冷却生产线,对高速及重载道岔60AT2-U71MnG及60AT1-U75V在线热处理钢轨压型跟端进行了热处理工艺试验,观察了硬化层的显微组织,检测了钢轨化学成分、硬化层深度、表面硬度、断面硬度、抗拉强度...     

稀土元素Ce及热处理对过共析轨钢组织及力学性能的影响

研究了稀土元素Ce及热处理对过共析轨钢中夹杂物、微观组织形貌及力学性能的影响规律。结果表明,热处理促进稀土Ce在界面偏聚,充分发挥Ce细化珠光体片间距、净化强化晶界及变质细化脆性夹杂的微合金化作用,并使相变过程充分进行,最终获得均匀连续的精细珠光体片层结构。Ce细化热处理过共析轨钢中珠光体片间距细化至87 nm,细化率高达43.8%,同时细化长条状MnS-MgO夹杂并变为近球状稀土夹杂物,使过共析轨钢获得最佳力学性能,抗拉强度可达1378 MPa,硬度达380 HBW,断面收缩率提高至23.95%,拉伸断口呈现韧性断裂特征。     

焊后热处理对水下摩擦叠焊焊接接头质量的影响

基于摩擦叠焊技术特点,研究不同的焊后热处理工艺对水下摩擦叠焊焊接接头质量的影响。结果表明:焊后热处理能够明显细化水下摩擦叠焊焊接接头的组织晶粒,降低焊接接头的硬度,提高拉伸强度和弯曲性能。     

热处理制度对异种钢接头的影响

为了找到热处理对异种钢焊缝的影响原因,对采用奥氏体不锈钢焊材的异种钢接头进行相同的热处理温度不同的保温时间的热处理,并对焊缝金属和接头进行金相和扫描电镜实验。通过对比发现：奥氏体不锈钢熔敷金属的铁素体分解是随着热处理时间的增加而增加,当热处理时间达到5h时,铁素体几乎完全分解;同时奥氏体不锈钢接头在低合金钢侧的碳迁移随着热处理时间的增加而增加,从而可以证明随着热处理时间的延长焊接接头的塑性和韧性也随之变差。     

Application of heat treatment technology for thermit welds at Da-qin railway

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅｒｍｉｔｗｅｌｄｓａｔＤａ－ｑｉｎｒａｉｌｗａｙＬＩｌｉ；ＱＩＵＤｅｈａｉａｎｄＺＯＵＬｉｓｈｕｎ（ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆＲａｉｌＷａｙ＇Ｓｃｉｅｎｃｅ．Ｂｅｉ...     

焊前热处理对汽车悬架超高强度钢FSW接头性能的影响

为了提高汽车悬架用BR1500HS超高强度钢FSW接头的力学性能,对BR1500HS高强度钢板的FSW焊前热处理基本工艺参数进行改进实验,探究保温时间、加热温度对接头力学性能的影响规律。为超高强钢板FSW焊前热处理中确定加热温度及保温时间提供分析依据,为模拟和生产提供参数设置。