钢轨焊接接头冲击吸收功统计与分析

统计与分析了U71Mn和U75V系列钢轨接头的室温冲击吸收功性能及规律,系统全面地了解了钢轨焊接接头冲击性能特点,可为焊接工艺制订规范和质量控制提供参考依据。统计与分析结果表明:铝热焊、移动焊、固定焊和气压焊接头冲击吸收功的平均值分别为4,14.1,13.8,14.1 J,铝热焊接头的韧性最差,闪光焊和气压焊相当;不同焊接方法不同系列钢轨(除气压焊外)的冲击吸收功平均值轨头轨底轨腰;气压焊接头冲击吸收功平均值轨底轨头轨腰;轨腰由于脆性夹杂物、疏松、偏析等缺陷原因冲击吸收功最低。U71Mn和U75V系列钢轨焊接接头全断面各部位的冲击吸收功变化规律相似,距离钢轨断面对称中心线越近,冲击吸收功越低。     

重载线路铝热焊接头轨头下部夹杂缺陷分析

我国重载运煤专线运量不断增加,钢轨铝热焊接头的伤损问题日益突出.本文着重对75kg/m钢轨铝热焊接头的夹杂缺陷样本进行研究,采用扫描电镜观察断面缺陷特征,并对缺陷上典型特征的夹杂杂质进行能谱分析,同时对比分析了缺陷区域和一般焊缝区域的金相组织,认为此类缺陷产生与焊接过程预热及浇注温度偏低、轨缝过大等焊接过程工艺控制不足有关,提出加强焊前设备管理,严格焊接过程工艺控制可减少或避免此类缺陷的产生.     

气压焊轨车长吉城际重伤钢轨焊复应用

针对长吉城际重伤钢轨焊复需要满足区间钢轨焊接消除铝热焊接头以及施工中一次完成钢轨更换、焊接、锁定的技术难题,采用YHGQ-1200气压焊轨车,利用气压焊轨机的拉轨、焊接和正火一机化作业功能,开展了重伤线路焊复探索模拟试验,并在低于线路锁定轨温的环境条件下,在250 km/h设计速度的长吉城际铁路现场,完成了3段重伤线路的焊复施工和质量跟踪工作。结果表明:在高铁和重伤线路上,使用气压焊轨车和配套的金属垫轨装置,采用切除伤损钢轨、插入短轨、应力焊施工工艺,采用"先线下焊、后线上应力焊"的倒序施工方法,能保证在"天窗时间"维修时间内一次完成线路焊复施工任务,满足线路锁定设计轨温要求,其作业效率高,施工方便,达到区间钢轨焊接消除铝热焊接头的目的,服役焊头经过一年多的探伤跟踪,无伤损,质量满足TB/T1632《钢轨焊接》标准要求。     

高锰钢辙叉与U71Mn钢轨闪光对焊接头组织分析

利用Gaas-100/580型闪光对焊机对ZGMn13高锰钢辙叉与U71Mn钢轨进行整轨焊接,分析了轨头、轨腰和轨底焊接接头拉伸、冲击、硬度分布等力学性能以及组织结构。结果表明,焊接接头各项力学性能均达到了国家铁路局有关标准要求,焊接接头高锰钢侧热影响区晶粒因动态再结晶而变得细小,钢轨钢侧热影响区为珠光体组织,没有马氏体出现;高锰钢辙叉与U71Mn钢轨采用直接闪光对焊是可行的。     

PD3热轧钢轨气压焊焊接性研究

通过实测钢轨气压焊的焊接热循环曲线，并以此作为基础数据，采用Gleeble热模拟试验的方法模拟钢轨在气压焊工艺条件下的焊接热循环过程。模拟试样经力学性能和金相检验分析表明，PD3热轧钢轨在气压焊工艺条件下具有优良的焊接性。     

移动式槽型钢轨闪光焊接设备研发及焊接工艺研究

研发了移动式槽型钢轨闪光焊机,首创采用了增加过渡电极夹持槽型轨的方法,可以实现对非对称槽型钢轨的双向夹持。由于钳口结构的杠杆比未发生变化,因此,确保了夹持力不发生改变,二次侧回路阻抗也未发生改变。配套开发的焊接接头热处理机,以及采用合理的焊接、热处理工艺,确保了焊接接头性能,从而成功完成多项城市有轨电车槽型钢轨焊接项目。     

75kg/m U78CrV热轧钢轨与热处理钢轨气压焊质量研究

在大秦、朔黄等重载铁路上,由于不同区段线路换铺维修时的耐磨性要求,采用的75kg/m U78CrV钢轨有热轧、热处理两种类型。针对热轧态与热处理态钢轨混合焊接的难度大,采用GPW-1200(75)气压焊轨机按照75kg/m U78CrV轨成套焊轨工艺开展了焊接和正火试验。经各项性能检测结果表明,在该工艺参数下热轧钢轨和热处理钢轨混合焊接接头满足TB/T1632《钢轨焊接》标准要求。     

钢轨高效化闪光焊技术

高速轨道工程建设急需钢轨高效化焊接技术。详细对比分析了国内外钢轨焊接技术与装备资料．给出了我国引进K型主流焊机焊轨工艺及试验结果,得出钢轨焊接采用脉动闪光焊工艺能够提高2-4倍的焊接效率。     

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.     

贝氏体合金钢轨与PD3钢轨闪光焊接工艺

研究了贝氏体合金钢轨与PD3钢轨两种异种材料闪光对接焊工艺。通过试验确定了保证焊接接头质量的焊接工艺和热处理工艺。整体焊接接头的强韧性达到了《时速200公里客运专线60AT钢轨焊接暂行技术条件》的要求,可以满足提速或准高速贝氏体钢焊接辙叉制造技术标准的要求。贝氏体钢焊接辙叉经过试验、跟踪、分析和改进,已在重载线路中使用,已通过运量总重2亿t以上。贝氏体钢与钢轨异种钢闪光接触焊接技术,可以推广到大号码道岔尖轨焊接和可动心轨焊接辙叉制造中。     

钢轨气压焊接头断裂的组织研究

对钢轨气压焊接头断裂的组织进行了研究,结果表明,钢轨焊接温度过高使轨底产生过烧组织或脱碳等缺陷;钢轨焊接后,接头温度降至450－550℃时必须及时正火,否则在焊接热影响区将产生马氏体组织和冷裂纹,使钢轨性能下降。     

加热均匀度对焊接质量的影响

在焊轨生产中,为了稳定焊接质量,从焊接设备角度分析如何保证焊接工艺稳定状态,对于进一步减少或消除焊接缺陷十分重要.以K1000型固定式闪光焊机的电极与钢轨底板接触的契合程度,通过调整电极与钢轨接触面的契合程度,达到标准焊接状态,研究了由此所引发的轨底脚灰斑、轨脚过烧、三角区细小灰斑和未焊合等缺陷数量分布特征,以及对焊接质量的危害规律.结果表明:电极与钢轨的接触状态不良,会导致工艺参数的调整难以获得稳定质量的预期效果,在很大程度上会影响钢轨接头落锤稳定性,应在生产中给予重视.     

焊轨列车专用焊机及成套对轨装置研制

随着高速铁路服役时间的增长,线路换轨施工越来越多。为了实现既有线钢轨的"焊铺换"一体化施工,提出将钢轨闪光焊接整合到长轨运输车上的构想。由于车载设备运行情况复杂且长钢轨质量太大,要在车上完成钢轨焊接面临很多难题,包括焊机位置和轨头配合的问题以及钢轨之间的对轨问题等。分析车载钢轨焊接的技术难点并提出具体的设计方案,形成了以焊机为核心的成套对轨系统。通过研制焊轨列车,解决了车载长钢轨的焊接及对轨难题,为今后的换轨一体化施工提供技术支持。     

U71Mn钢钢轨轨端热处理工艺改进

对钢轨轨端采用加热空冷、加热风冷、淬火 回火3种不同的工艺进行热处理，并对处理后钢轨踏面的组织、性能进行对比分析。结果表明，钢轨轨端采用加热风冷的热处理工艺是可行的，用该工艺处理后钢轨轨端的组织、性能能够满足标准要求。     

昆明铁路局抓紧焊接贵广铁路长钢轨

正3月28日开始,昆明铁路局黄龙山焊轨基地开始为贵广铁路焊接高速铁路用长钢轨。随着贵广铁路建设步伐的加快,对长钢轨的需求与日俱增。近日,贵广铁路一标段与昆明铁路局工务机械段签订了75 km长钢轨焊接合同,委托这个段焊轨基地为其焊接现场所需500 m高速轨。昆明铁路局工务机械段焊轨基地接到任务后,根据现场铺轨需求,马上组织焊接高速轨。这个段组织长钢轨焊接生产车间80名人员,从3月28日起,按3班轮流工作制,不间断进行厂内长轨焊接。并就长轨需求量、需求时限、原料轨进入等事宜与施工单位沟通协调。有针对性的调配生产组织方式,做到提前焊接、计划拉运。截至目前,共计焊接500 m长钢轨4.5 km,其     

75N U95Cr重载用过共析钢轨气压焊质量研究

在大秦、朔黄等重载铁路线路上,为了更好地满足钢轨高耐磨性的使用需求,攀钢集团研发出了1330 MPa高耐磨U95Cr过共析钢轨,现场焊轨施工亟需可靠稳定高效的焊接工艺.采用GPW-1200数控式气压焊轨机对75N U95Cr钢轨开展了焊接和正火工艺试验研究.结果表明,采用该套工艺参数焊接(第一阶段,乙炔/氧气:111/107 SLM,焊接加热270 s;第二阶段,乙炔/氧气:92/87 SLM,焊接加热90 s)U95Cr接头,硬度满足《试铺试验用高耐磨、高强韧过共析钢轨气压焊接技术条件》要求,落锤、静弯、疲劳、拉伸、冲击、金相及晶粒度满足TB/T 1632.4《气压焊接》要求,气压焊接头性能稳定性、可靠性好,与闪光焊接头性能相当.     

钢轨焊接接头的静弯试验有限元建模及受力分析

钢轨焊接接头的静弯试验是评定焊接工艺和接头性能的重要方法。基于静弯试验系统的结构特征,建立了包含双接触对的钢轨焊接接头静弯接触有限元模型,分析了单元尺寸和接触刚度等接触对参数对计算时间及计算结果精度的影响,优化确定出合适的单元尺寸和接触对模型参数,并通过对比已有文献数据,证明了模型的适用性。然后根据钢轨闪光焊接头的静弯检验标准,对钢轨轨头受压(正弯)和轨头受拉(反弯)时的应力分布进行了模拟计算,获得了钢轨静弯时的应力分布特征、最大等效应力及其位置。通过对计算结果进行分析,对钢轨窄间隙电弧焊接头的强度、残余应力等提出了控制要求,可为后续钢轨窄间隙电弧焊接的工艺改进、接头质量控制和性能改善提供有价值的参考。     

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。     

焊接工艺对钢轨闪光焊接头性能的影响

在不同热输入和不同顶锻量等焊接工艺条件下,对TB60廓型R260钢轨移动闪光焊接头纵断面硬度、热影响区宽度及拉伸、冲击等性能进行了研究。结果表明,随着焊接热输入的增大,钢轨闪光焊接头热影响区宽度也越大,但纵断面硬度趋于平缓;随着顶锻量的增加,钢轨闪光焊接头纵断面硬度间差值先增大后减小,热影响区宽度基本呈减小趋势;不同顶锻量条件下的钢轨闪光焊接头冲击及拉伸性能相差不大。     

我国固定式钢轨闪光焊机发展与应用

在我国16个长钢轨焊接基地中,大部分生产线采用了GAAS80系列钢轨闪光焊机,另有成都铁路局、广铁集团等单位的焊轨基地生产线采用了少量K系列固定式钢轨闪光焊机。本文介绍了我国长钢轨焊接基地应用的几种固定式钢轨闪光焊机和我国自主研发的固定式钢轨闪光焊机,详细分析了各型焊机的历史发展、技术参数、机械结构、电源系统和工艺特点。结合我国当前铁路发展的趋势,未来固定式钢轨闪光焊机将朝自动化、智能化和信息化方向发展。