钢轨连续非接触硬度检测的研究

本文简述了电磁检测硬度的机理，利用电磁无损检测对钢轨双频淬火后的全长连续非接触硬度检测进行测试研究，对钢轨纵向硬度的区分度已达铁道部部标准。对该研究成果转化为生产力进行了初步探讨。     

铁磁材料硬度电磁检测模型

针对铁磁材料硬度无损检测问题，借助近代电磁理论，推导出含有复宗量贝塞耳函数的差动探头散射阻抗解析模型。将阻抗解析与铁磁材料硬度检测试验相结合，建立了用于钢轨硬度无损检测的电磁场数学模型，检测系统不确定度在1HRC范围内。     

钢轨横截面出现斑痕的原因分析

焊接前的钢轨横截面在打磨过程中出现斑痕。经手提式硬度计检测，钢轨横截面硬度异常，疑是局部偏析或夹杂物等缺陷所致。通过取样检验，钢轨横截面试样正反两面的低倍组织，一面有斑痕，另一面无斑痕；经硬度测定和金相检验，认为钢轨横截面出现的斑痕是因打磨量控制不当，造成钢轨打磨面局部表层温度急剧升高，因钢轨母材仍处于常温状态，使打磨面表层快速冷却产生了马氏体组织转变，致使该面出现斑痕。     

75kg/m热处理钢轨断裂原因分析

某线路发生一起PD3 75Kg／m热处理钢轨横向断裂。采用光学和电子显微镜及能谱仪对断裂钢轨进行了宏、微观分析。结果表明,钢轨轨头踏面表层为厚约2～3mm、硬度为498HV的马氏体组织;次表层为厚约3mm、硬度为312HV的回火索氏体组织;里层是硬度为380HV的细珠光体组织(即钢轨的正常组织)。钢轨轨头踏面表层的马氏体是用KD286焊条对钢轨进行堆焊所形成,次表层的回火索氏体是堆焊时热影响造成。在车轮力的作用下,表层与次表层的交界处产生裂纹,随后裂纹不断扩展而导致钢轨断裂。     

钢轨表面硬度电涡流连续性无损检测

本文详细地介绍了一种用来进行钢轨表面硬度和探伤的新型无损检测装置，包括其结构、原理和检测仪器检测的深度以及检测的精度，更重要的是其应用前景及其在当今世界上的学术意义。     

钢轨使用后的表层组织与性能分析

对60U74普通钢轨使用后的表面变形层组织与性能进行了分析。结果表明，钢轨运行约3a（年）后，在其表面形成约40－70μm的白层，组织为过饱和碳的α－Fe，晶粒显著细化，达到40nm，同时钢轨表面的显微硬度比心部高2倍以上；次表面为变形的片状珠光体组织，片状磷化物发生碎化，硬度也有一定的提高。     

利用临界折射纵波检测钢轨应力

重点叙述了利用临界折射纵波(critically refracted longitudinal wave(LCR波)来检测钢轨应力的实验办法。该方法如果用于实际测量，可以提高钢轨检测的工作效率，节约存铁路维护上的开支，加速实现铁路的高效运营。文中详细介绍了整套实验系统以及实验数据采集．并根据应力与声速的线性关系进行分析，其实验误差小于5％。该结果证明了超声波测量钢轨应力的可行性。     

稀土微合金钢轨淬火工艺性能研究

通过对稀土微合金钢轨中频感应加热,喷风冷却淬火工艺试验及淬火 后钢轨各项性能的试验研究。结果表明,稀土微合金钢轨经热处理后,硬度分布均匀,综合机械性能比未处理钢轨有明显提高,达到甚至超过进口淬火钢轨性能指标。现场铺设使用表明,喷风冷却淬火钢轨比未处理网轨的使用寿命提高一倍以上,满足了线路铺设使用要求。     

贝氏体钢轨矫直断裂失效分析

采用宏观及微观断口分析、化学成分分析、硬度测试及金相检验等方法,对某贝氏体钢轨在矫直时发生断裂的原因进行了分析。结果表明:造成该贝氏体钢轨矫直断裂的主要原因是其显微组织中存在大量的针状马氏体晶间脆性组织,当钢轨受到矫直外力作用时,便从马氏体脆性相应力集中部位的夹杂物处开始起裂,裂纹沿脆性晶界迅速扩展最终导致断裂。     

断轨发生后如何进行责任分析的探讨

针对不同情况下出现的钢轨折断，从钢轨探伤、线路养护、钢轨材质等方面进行原因和责任分析，为今后防止钢轨折断，确保行车安全提供技术支持和重要依据。     

起重机钢轨窄间隙焊接工艺探讨

天钢高速线材工程原料跨起重设备为17．5＋17．5t电磁桥式起重机,其大车运行轨道为QU80钢轨,按照图纸要求轨道接头采用焊接接长。本文工程实际论述了起重机钢轨窄间隙焊接工艺的可实施性,并通过了实践的验证,对今后类似工程安装工作具有一定的借鉴意义。     

钢轨焊接接头电正火工艺及设备的研究

为了提高钢轨焊接接头的性能,本文对钢轨焊接接头电阻加热正火工艺及设备进行了研究。设计成电阻加热正火设备,对 U_(74)60kg/m 钢轨闪光对焊接头进行了正火工艺试验,确定了最佳工艺参数,并进行了正火接头的质量检验。试验结果表明质量稳定、效果显著,可大幅度提高钢轨焊接接头的机械性能。     

基于轨检车振动问题的钢轨轮廓匹配方法研究

轨检车在进行检测过程中由于轨道不平顺引起的上下振动、左右摆动、倾斜等平面内三自由度随机振动,导致被检测钢轨轮廓图形与标准轮廓图形发生错位,无法进行钢轨轮廓高精度匹配,很难为钢轨磨损修复制定科学合理的策略。利用不共线的三点确定一平面原理,提出一种基于轨检车振动问题的钢轨轮廓匹配方法,对检测钢轨轮廓的位置信息进行先旋转再平移的坐标变换,彻底解决了轨检车在进行检测过程中由于轨道不平顺引起的振动问题,实现了钢轨轮廓的高精度匹配。该方法已经运用在轨道检测小车上,试验证明其匹配精度能达到微米级。     

焊接长钢轨焊缝性能的磁弹测试

实验发现,铁磁材料被交变磁场局部磁化以后,材料内部的磁畴发生不可逆运动和跳跃式位移,释放出的磁弹噪声,强烈地依赖于材料的弹性形变、表面热处理状态、组织结构等.采用该信号依赖于材料特征的这项技术检测了哈尔滨铁路局焊轨厂生产的60 ks/m U74无缝钢轨的表面硬度,并与布氏硬度法检测取得了一致结果.为该项磁法无损检测技术开拓了应用前景.     

小半径曲线段钢轨打磨对轮轨动力特性影响分析

针对铁路小半径曲线钢轨病害实施个性化钢轨廓形打磨，定期观测打磨后线路状态，通过钢轨廓形采集及轨面状态分析，结合车辆-轨道动力学模型对钢轨打磨效果进行评价，探讨钢轨廓形保持水平及合理养护周期。研究结果表明：个性化钢轨廓形打磨后，轮轨接触关系得到显著改善，算例中车体横向加速度、垂向加速度、轮轨横向力分别降低9.58%、8.09%、15.81%；轮轨磨耗指数降低22.99%，有效降低钢轨磨耗速率，延长使用寿命。在打磨12个月后，各项动力学指标表现仍优于打磨前，验证个性化钢轨廓形打磨是可行的。随着打磨后通过总重的增加，12个月左右钢轨表面开始出现病害并快速发展，廓形产生较为明显的磨耗，建议将此时线路通过总重所经历的时间作为钢轨廓形的打磨周期。     

基于声发射及小波奇异性的钢轨损伤检测

很多重大脱轨事件都与钢轨的损伤密切相关,因此,对在役钢轨进行定期损伤检测显得尤为重要。研究首先运用声发射原理,通过对在役钢轨损伤前后监测系统所采集的数据信号进行时域及频域的分析,根据有损信号的能量谱特点,判断钢轨中损伤的存在。其次,运用小波奇异性检测原理探讨研究了定位损伤。通过分析各种连续小波变换算法的结果,得出à Trous算法在奇异性检测中能够较准确判断出奇异点位置。因此,结合声发射原理和小波处理的方法的无损监测可应用于在役钢轨的损伤检测和定位,对铁路钢轨损伤进行检测和预报。     

钢轨噪声控制技术的实验研究

对列车运行引起的钢轨振动和噪声进行了初步的探讨,分析了钢轨振动、噪声的基本特征.采用自由阻尼、阻尼材料加添加物、钢轨噪声控制器三种噪声控制方法对钢轨进行了处理,实验验证了不同方法的噪声控制效果.结果表明阻尼材料加添加物具有较好的中高频噪声控制效果,采用脉冲激振对比实验的降噪效果可达6～8 dB,而钢轨噪声控制器在中低频处的噪声控制效果较好,采用脉冲激振对比实验中低频降噪量4～6 dB.由此可见阻尼材料加添加物和钢轨噪声控制器两种钢轨噪声控制方法具有较好的互补性,联合应用可望得到较好的噪声控制效果.     

钢轨断裂原因分析

采用电子显微镜和光学显微镜对一横向断裂钢轨进行了宏，微观检验，结果表明，钢轨断裂起源于轨底一侧轨脚外伤缺陷处，而外伤缺陷是由于使用乙炔火焰误切割钢轨并使其形成硬而脆的非正常组织-马氏体和菜氏体所致。     

钢轨腰部裂纹原因分析

115RE钢轨在线路上仅使用了6个月就在钢轨轨腰处出现长220mm的纵向裂纹。采用宏观分析以及扫描电镜和光学显微镜进行微观分析和相关的力学性能检验等方法对裂纹出现原因进行了分析。结果表明：钢轨的材质与力学性能无问题,钢轨上的裂纹是由于在轨腰处标识炉号“2”字痕的底部形成较大的应力集中造成的。     

U75V焊接钢轨线路铺设时的断裂原因分析

某铁道线路进行大修换轨铺设新轨时,一支采用闪光焊接工艺焊接的长500m的钢轨在中部位置的焊缝附近发生横向断裂,采用宏观检验、化学成分分析,断口分析及微观组织分析等方法对钢轨断裂的原因进行了分析。结果表明：钢轨的冶金质量良好,钢轨发生断裂主要是因为其轨头踏面表层形成的马氏体组织在铺轨时的弯曲拉应力作用下,产生裂纹并快速扩展,导致钢轨发生脆性断裂;钢轨焊接时出现了高接头,为保证焊接钢轨的平直度对其进行了打磨,但打磨工艺控制不良,从而导致钢轨轨头踏面局部产生高温,发生马氏体组织转变。