U75V钢轨闪光焊接头落锤断口缺陷分析

在某单位的60kg/m U75V钢轨焊接接头出厂超声波探伤检验时发现局部回波当量超标,而该接头落锤试验结果为合格,为探究其原因,采用光学显微镜、电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)对多次落锤试验后的断口进行分析。结果表明:断口处存在灰斑是超声波局部回波当量超标的主要原因,两处灰斑分别系炉渣残留于钢轨中以及焊接过程中产生的硅酸盐夹杂未被挤出所致,建议进一步优化焊接参数设置。     

U75V钢轨闪光焊闪光过程有限元分析

采用Abaqus有限元数值分析软件的"生死单元"技术建立了U75V钢轨闪光焊闪光过程三维有限元模型,计算了钢轨闪光焊闪光过程中钢轨温度场的分布情况。通过热电偶法进行测温试验,记录闪光焊过程中钢轨的实时温度分布,结果表明该模型计算结果与钢轨实际焊接测试温度场基本一致。在此基础上,研究了在不同烧化速度下钢轨温度场随烧化量和时间变化的分布规律,并提出了通过控制烧化速度控制塑性变形区宽度的方法,为闪光焊工艺调试指明了方向。     

U75V钢轨闪光焊工艺研究

介绍了钢轨连续和脉动闪光焊接工艺.脉动闪光工艺的有效热输入大,有利于降低落锤断口灰斑,适合焊接U75V钢轨.为获得有效加热,脉动闪光工艺参数必须根据加热钢轨接触电阻变化,对焊接参数分多段进行独立调节,确保不发生长时间短路或快速烧化.     

U75V钢轨铝热焊焊接接头开裂分析

钢轨铝热焊焊接接头使用数月便出现开裂。为了弄清开裂原因,运用宏观观察、扫描电镜及能谱仪、光学显微镜等方法进行了分析,结果表明:钢轨铝热焊焊接接头开裂主要是由于疏松缺陷造成的,疏松使材料不连续,降低了有效截面积,产生应力集中,在应力作用下萌生裂纹并成为断裂起源;在钢轨运行过程中,裂纹不断扩展直至钢轨焊接接头开裂失效;焊缝中的大量夹杂物也进一步降低了接头承载力。可以通过延长焊接预热时间,降低母材及焊接材料的S,P含量,加强管理,严格执行焊接工艺规范等措施加以解决。     

奥-贝合金钢道岔与U75V钢轨闪光对焊接头组织与性能分析

用闪光对焊方法焊接了奥-贝合金钢道岔与U75V钢轨的异种钢接头.对接头的微观组织、显微硬度、冲击吸收功、抗拉强度、疲劳性能进行了试验,分析了正火处理对接头硬度、强度和冲击吸收功的影响.结果表明,奥-贝氏体合金钢道岔与U75V钢轨焊接接头经过900 ℃±20 ℃正火处理后明显改善接头的硬度分布;接头的抗拉强度和冲击吸收功也得到了很大提高;焊缝及热影响区的晶粒细化且分布比较均匀,因而具有优良的综合力学性能.     

国产K900焊机脉动闪光焊接U75V钢轨的工艺

进行了国产K900钢轨焊机脉动闪焊光焊接工艺的试验研究,介绍了脉动闪光焊焊接U75V钢轨的工艺方法和脉动焊接头的性能特点。     

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.     

U78Cr V钢轨移动式闪光焊接工艺优化

利用正交设计试验,对影响U78Cr V热处理钢轨移动式闪光交流焊焊接质量最重要的参数,进行焊接工艺试验。得出了U78Cr V最佳焊接工艺参数,分析焊接工艺参数与焊接质量之间的关系。优化焊接工艺参数,提高焊接工艺参数调试效率,快速积累调试经验。     

钢轨闪光焊接头裂纹分析及探伤

介绍了钢轨闪光焊接头的焊缝和热影响区微裂纹的探伤方法.有两种热影响区裂纹是由焊接末期顶锻和推凸产生大角度塑性变形引起,与灰斑无关.对推凸余量打磨可减小或消除此类裂纹.轨脚端部焊缝裂纹属于灰斑.     

U71Mn钢轨闪光对焊接头轨腰断裂原因分析

以U71Mn钢轨闪光对焊接头断裂轨腰为研究对象,运用肉眼观察、光学显微镜、扫描电镜及电子能谱分析等手段,分别从宏观和微观角度分析了钢轨断裂原因。结果表明,该断裂为解理断裂,起裂源位于钢轨中氧化物夹杂处,并给出合理化建议。     

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。     

钢轨闪光对焊接头断裂研究

通过光镜和电镜对钢轨断口进行显微组织分析,并利用能谱分析鉴定了夹杂成分,深入研究了提速后钢轨闪光对焊接头的断裂原因。结果表明,钢轨接头的断裂是由闪光焊工艺缺陷引起的。断裂呈现疲劳特征,有多个裂纹源,焊缝区是接头的薄弱环节     

P65淬火钢轨的闪光焊接性

就我国首批进口的俄罗斯全长油中整体淬火钢轨接触焊的焊接工艺参数优化进行了大量的试验研究工作,在此基础上优选出一组实用的工艺参数,通过了各项性能检验,并在铁路运营线路上铺设使用。     

U75V钢轨断件断裂原因分析

随着铁路运输的高速化和重载化,钢轨的伤损日趋严重,传统钢轨损坏形式主要有钢轨局部的磨耗、机车轮空转打滑所产生的踏面擦伤、轨端淬火层的剥落等,列车通过时巨大的冲击载荷易促使这些损伤部位裂纹发展形成轨头横向疲劳裂纹,将降低线路质量,影响行车安全。针对成都焊轨段闪光焊U75V钢轨断件,从宏观和微观两个方面分析其产生断裂的原因,研究钢轨中夹杂物如硫化物、硅酸盐、Al2O3等对钢轨产生断裂的影响。研究表明:本钢轨断件的破坏是由于疲劳裂纹扩展引起的断裂,即钢轨核伤;而疲劳裂纹是由氧化铝及钙铝酸盐非金属夹杂物引起。     

U71Mn钢轨闪光焊接头马氏体组织成因及处理措施

马氏体组织作为U71Mn钢轨闪光焊接头中的异常组织,会影响接头的安全性能,故需对其产生原因和处理措施进行研究。以未经正火处理的U71Mn钢轨闪光焊接头为研究对象,利用Gleeble-1500D热模拟试验机对其进行一次正火处理和二次正火处理,利用光学显微镜和扫描电镜对其热处理前后的显微组织和元素成分进行分析,探讨了马氏体组织在U71Mn钢轨闪光焊接头的分布规律和产生原因,提出了相应的处理措施,并进行了现场验证。结果表明,U71Mn钢轨闪光焊接头中马氏体的分布规律与C和Mn元素偏析具有一致性,马氏体主要出现在富锰富碳区,其中Mn含量可达母材的两倍以上;闪光焊会加剧U71Mn钢轨中的Mn元素偏析,正火处理对U71Mn钢轨闪光焊接头中Mn元素偏析的改善效果并不明显,但可加速C元素的扩散,从而在一定程度上减轻马氏体的出现程度;降低U71Mn钢轨中的Mn含量,并配以合适的正火处理,能够极大消除甚至避免闪光焊接头中马氏体的出现。     

U75V钢轨在线热处理工艺研究

采用热模拟试验方法,测定了U75V钢轨连续冷却转变曲线和等温转变曲线,研究不同冷却速度及相变温度对组织转变及硬度的影响。通过研究冷却起始温度对钢轨性能的影响,确定了在线热处理生产开冷温度范围。结果表明:在连续冷却转变试验中,随冷却速度增大,硬度值逐渐增加,组织由珠光体逐渐向马氏体过渡,最佳冷却速度范围为1.5~4.0℃/s。在等温转变试验中,随相变温度降低,硬度逐渐升高,组织由珠光体逐渐向贝氏体过渡。不同开冷温度下显微组织均为珠光体加少量铁素体,开冷温度高于690℃时,试样硬度基本一致。建议在实际生产中,该钢种开冷温度控制在690℃以上,冷却速度控制在1.5~4.0℃/s,以保证组织及硬度满足标准要求。     

重载铁路钢轨闪光焊接头轨头核伤实例分析

为了解钢轨焊接接头失效的原因,本文针对重载钢轨闪光焊接头轨头核伤进行了实例分析,通过观察实例轨头核伤区域断口形貌、能谱分析和显微组织,发现裂纹源处存在少量硅酸盐夹杂物,造成该处焊缝强度弱化,从而形成了疲劳裂纹源。     

贝氏体钢轨闪光焊接头伤损分析及预防对策

贝氏体钢轨具有高强、高韧的良好综合力学性能,在近几年的重载试验线路上不断被推广试用。贝氏体钢轨的焊接性能对其整体的使用性能影响非常重要。本文主要根据现场服役的贝氏体闪光焊接头伤损情况,分析相应的伤损原因及预防对策,提高贝氏体钢轨焊接接头的服役使用效果。     

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。     

U75V钢轨钢晶粒长大模型及其在焊接中的应用

钢轨闪光焊焊接接头晶粒尺寸影响着焊接接头的耐磨性能等力学性能。为此,对高速、重载无缝铁路中大量应用的U75V钢轨进行等温淬火试验,测量其在800～1 100℃范围内的不同加热温度和保温时间下的平均晶粒尺寸。结果表明:当温度在800～950℃时,晶粒长大速度较小,平均长大速度约为0.4μm/min;温度在950～1 100℃时晶粒长大速度加快,平均长大速度约为1.6μm/min。在此基础上建立了U75V钢轨钢在等温条件下晶粒长大的数学模型。利用有限元分析软件Abaqus建立了钢轨闪光焊模型,分析不同温度场对接头晶粒尺寸的影响,并通过实验验证了模拟的正确性。