U75V钢轨闪光焊焊后火焰正火与感应正火接头性能对比

随着铁路运输的发展,为满足提速和重载的需要,铁路线路应进行无缝化。目前我国铁路无缝线路用钢轨以U71Mn和U75V2种为主,其中U75V由于其强度较高,耐磨性较好,广泛应用于客货混行线路。我国钢轨的无缝化最主要的手段是对定尺轨进行闪光焊接,焊后进行正火处理,正火处理主要采用感应正火或火焰正火2种方式。本文通过对U75V钢轨闪光焊后采用不同正火方法处理后的接头,进行拉伸、冲击及硬度试验,对比2种正火方式对钢轨接头上述性能的影响。     

QU100起重机轨焊接及正火性能对比研究

为最大限度地满足特殊轨道工程质量要求,减少断轨隐患,本文针对QU100起重机轨截面大,焊接接头是否具有与母材相当的强韧性问题,采用对比试验方法,对QU100起重机轨U75V及U71Mn的母材、焊态、焊后正火热处理态的接头强韧性进行了对比分析研究。结果表明:U75V、U71Mn钢轨的母材、焊态、正火态接头的强度水平相当,但伸长率、冲击韧性水平差异很大;焊接接头尤其是正火处理后的焊接接头,其韧性明显优于母材。对于锁定轨温要求极高的焊轨工程,只有采用焊后正火处理,才能最大限度地降低断轨率,延长轨道使用寿命。     

焊后正火工艺对钢轨接头强韧性的影响

针对60 kg/m U75VG钢轨焊后正火如何最大限度地获得细化晶粒效果问题,选择了加热气体流量、加热时间和冷却速度三因素,按照三因素三水平的正火正交试验设计方案,开展了正火工艺试验研究。结果表明:采用最佳的焊后正火工艺,对闪光焊接头进行焊后正火热处理,能使接头晶粒明显细化(晶粒度达到9级左右),冲击韧性明显提高,提高了钢轨焊接接头的强韧性。     

U71Mn钢轨闪光焊焊后火焰正火与感应正火接头性能对比

通过对U71Mn闪光焊经火焰正火和感应正火处理后的接头进行拉伸、冲击及硬度试验,对比两种正火方式对上述性能的影响.研究认为感应正火更有利于提高U71Mn钢轨闪光焊焊后接头性能.     

正火热处理对钢轨焊接接头表面硬度的影响

钢轨焊接接头由于内部组织与母材不同,上道服役后会产生马鞍形磨耗,导致线路不平顺。我国铁路行业标准规定:接头焊后都必须采用正火热处理,达到提高接头组织强韧性,保证平顺性的目的。本文采用火焰正火方法,研究了现场闪光焊和气压焊焊接接头的表面硬度。结果表明:气压焊U75VG钢轨正火喷风冷却比焊态自然冷却接头硬度高,为308 HBW,硬度值波动范围也增大到4.4%,软化区宽度平均值减小到5.69 mm;气压焊U71MnG钢轨正火喷风冷却性能最好,接头硬度值为306 HBW,软化区宽度最窄,均值为1.55 mm,硬度波动范围为6.7%;闪光焊U75VG正火喷风冷却较焊态自然冷却接头硬度高,为320 HBW,硬度值波动范围提高到2.6%,软化区宽度平均值减小到3.89mm,焊缝处由于碳烧损,存在硬度值的下降。     

铁路重伤钢轨倒序焊复维修关键技术

针对铁路重伤钢轨采用铝热焊方法维修接头病害多、运营期间断轨率高的工程问题,采用YHGQ-1200气压焊轨车,其上配置全自动数控气压焊轨机。采用倒序法焊复施工,即焊轨车先在线下对插入轨的前端进行无应力焊接,焊后保压正火热处理,然后插入轨入槽,焊轨车退回停车位,再采用金属轨枕垫将距插入轨后端焊口20 m钢轨垫高,焊轨车爬坡至焊接工位,在线上进行应力焊接和焊后保压正火热处理。采用气压焊轨车这种在线焊复的标准化施工技术,作业过程安全,工艺稳定性良好,焊头品质优异,一次焊接锁定作业高效,施工方案简单、经济。     

高原地区钢轨现场焊平直度研究

采用型尺测量方法,对青藏铁路格尔木至甘隆段采用YHGQ-1200型焊轨车进行线下单元焊作业、焊接和正火后的接头平直度进行了测量、统计和分析,并跟踪测量、统计和分析这些接头在换铺上道后其焊接接头的平直度变化规律,发现焊前垫轨和焊后打磨对焊接接头平直度影响很大.在此基础上总结了影响高原地区钢轨焊接接头平直度的因素,提出了改善和提高高原地区现场焊接接头平直度的控制技术措施.     

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。     

奥贝体钢轨和珠光体钢轨气压焊接头界面行为及力学性能分析

采用气压焊对U26Mn奥贝体钢轨和U75V珠光体钢轨混焊进行研究,通过OM、SEM、冲击、拉伸、硬度试验探究异种钢轨气压焊接头焊缝界面的冶金结合特征与力学性能水平。结果表明:气压焊接头焊缝界面两侧存在元素扩散行为,焊缝界面金属在热机循环作用下发生了交互结晶和再结晶,冶金结合良好(除轨底脚外);焊态接头平均强度达到贝氏体钢轨母材的86%,正火态接头平均强度达到贝氏体钢轨母材的90%;焊态接头轨顶面平均硬度、软化区平均硬度及宽度均满足TB/T1632《钢轨焊接》标准要求;接头中存在硫化物夹杂,对接头冲击韧性有较大影响。     

气压焊方法在寒冷地区的应用

在低温环境下热量散失很快,钢轨焊接接头易产生淬硬马氏体组织,在车轮碾压下形成马鞍形磨耗。因此研究一套适合寒冷地区的高品质焊轨工艺具有重要意义。采用YHGQ-1200气压焊轨车,研究不同的正火工艺下钢轨接头硬度变化规律,选取焊接质量优异的正火工艺参数范围。结果表明:O2流量68.4L/min、C2H2流量74.5 L/min,加热时间200 s,喷风压力0.30 MPa≤P0.50 MPa,冷却速度v8/5为2.0℃/s～2.6℃/s,接头强韧化效果最好。将该套工艺在-8℃～0℃应用于济南铁路局焊轨施工现场,49根焊接接头全部稳定通过落锤检验。     

高速线路用贝氏体钢轨焊后硬度的研究

通过对目前铁路大量使用的珠光体型热轧钢轨以及国产贝氏体AB1钢轨闪光焊及铝热焊接头硬度进行检验,其结果符合铁道部行业标准TB/T1632-2005钢轨焊接中的相关要求,对比了几种钢轨焊后硬度的不同,认为贝氏体钢轨整体硬度较高,正火后接头硬度不均匀性大幅改善,将较大地提高钢轨接头的耐磨性,减少因接头磨耗而导致过早下道的发生.贝氏体钢轨焊后接头两侧易造成马鞍型磨耗的软化区宽度较窄,有利于提高无缝线路使用中的平顺性,为保证行车速度提供必要条件.     

钢轨闪光焊焊接断裂分析

应用金相和电镜方法对75kg／m断轨的金相组织、断口形貌进行了分析。结果表明,闪光焊焊接时锻量不足,加之焊缝在正火后冷速较快形成粗大马氏体组织是造成钢轨早期断裂的原因。     

热处理对钴-碳化钨合金涂层组织的影响

采用真空熔覆的方法，在45钢表面涂覆一层钴．碳化钨合金复合涂层，并对其进行正火或调质处理，对热处理前后合金涂层的硬度和组织进行了分析。结果表明，采用正火或调质处理后提高了基体的硬度，正火处理后涂层的组织形貌基本没有变化，而调质处理后，涂层中的碳化钨聚集，形成较大的块状相，在靠近涂层界面的基体中产生裂纹。涂层的X射线衍射分析说明正火和调质处理后衍射图相似，相种类没有改变。     

锻造成型的IR3Mo钢网状碳化物形成的原因及消除方法

IR3Mo钢是一种马氏体不锈钢,锻造后会形成网状碳化物。研究结果表明,通过1080℃正火处理消除网状碳化物是行之有效的。最终确定的该钢的热处理工艺为1080℃正火,720℃回火,然后从1000℃淬火再于720℃回火。     

正火处理对贝氏体钢辙叉铝热焊接头性能和组织的影响

利用Gleeble-3500试验机模拟了贝氏体钢辙叉铝热焊热影响区各位置的热循环过程,研究了焊后正火工艺对热影响区性能与组织的影响. 热模拟结果表明,铝热焊后对接头进行900 ℃的正火处理,可以使焊接热影响区重新转变为贝氏体组织,提高了冲击韧性并改善硬度分布均匀性,强度值也达到或接近母材水平. 根据热模拟试验结果,对贝氏体钢辙叉和U75V钢轨进行了实际的铝热焊接. 结果表明,900 ℃火焰加热正火处理后,焊缝及热影响区软化区的硬度和抗拉强度值均有明显提高,这对提高焊接接头的使用寿命有重要作用.     

440 MPa级高强度球扁钢的热处理工艺

采用金相显微镜、透射电镜、相分析等实验分析方法,研究了不同热处理工艺对10CrNiMoV球扁钢组织和力学性能的影响。结果表明,热轧或正火连续冷却过程中,形成了大量的粒状贝氏体,显著降低了钢的韧性。正火加高温回火处理后,粒状贝氏体得到了一定程度的分解,虽其屈服强度有所下降,但显著提高了10CrNiMoV球扁钢的低温韧性,?40 ℃冲击功达到117 J。通过正火＋控冷＋高温回火处理后,形成了一定量的多边形铁素体,并且粒状贝氏体得到了充分的分解,获得了良好的综合性能。     

30CrNiMo8钢小型环锻件的热处理工艺

一种用于轨道车辆的30CrNiMo8钢小型环锻件,按照常规热处理工艺在锻后经过灰冷或者坑冷,然后调质处理后,各项力学性能均优良,但是显微组织检测晶粒粗大,甚至个别批次晶粒度在0级左右,而且正火预备处理后再调质热处理,仍然不能消除粗大晶粒。经研究发现,因为30CrNiMo8钢具有较强的组织遗传性,锻后粗大晶粒会遗传给后续工序,后续调质等过程难以细化晶粒,因此在热处理工艺流程中增加一道等温退火工艺,消除了锻后粗大晶粒,有效地解决了30CrNiMo8钢小型环锻件调质后晶粒粗大的问题。     

一次正火与两次正火对ZG15Cr1Mo1V材料性能和组织的影响

通过对ZG15Cr1Mo1V材料进行两次正火+回火与一次正火+回火的热处理,了解两种热处理方式对该材料室温力学性能和组织的影响。     

Effect of Heat Treatment, Pre-stress and Surface Hardening on Fracture Toughness of Micro-Alloyed Steel

Micro-alloyed steels are being increasingly accepted by industry in various fields of application and are available with a wide variety of microstructures. Extensive literature is available on their microstructure-property relationships. The superior mechanical properties of micro-alloyed steels are caused by fine-grained microstructures and precipitation of micro-alloying elements such as V, Ti and Nb that led to an improvement in yield strength, in the product of tensile strength and total elongation and in Charpy V-notch impact energy as well. The microstructural changes caused by heat treatment or residual stress state caused by surface hardening or mechanical means may influence the fracture toughness of these micro-alloyed steels. It is in this context that the present work begins with experimental determination of quasi-static initiation fracture toughness (J _1c) of low carbon (0.19%) micro-alloyed steel in as-rolled condition without any heat treatment. The study further explores the effect of normalizing, shot-peening and cyaniding followed by shot-peening on fracture toughness of as-rolled steel under study. The normalizing heat treatment, shot-peening and cyaniding followed by shot-peening—each indicates a positive influence on initiation fracture toughness. Results, when compared, show that cyaniding followed by shot-peening have led to a 2.7 times increase in J _1c. Cyaniding followed by shot-peening may therefore be considered as having the most positive influence on initiation fracture toughness in as-rolled condition for the type of micro-alloyed steel under study. Although initiation fracture toughness is in general known to decrease with increase in yield strength in LEFM arena, the micro-alloyed steel under study when normalized displayed simultaneous improvement in yield strength and J _1c. All these observed effects of normalizing, shot-peening and cyaniding on initiation fracture toughness (elastic-plastic fracture mechanics) were explained on the basis of microstructural study and stress depth profiles.