钢轨闪光焊接轨腰横向裂纹产生原因分析

正一、钢轨裂缝概况无缝线路长钢轨焊接技术主要采用闪光对焊方式,目前国内钢轨闪光焊接占轨道运行线路的绝大多数,其比例超过90%。然而钢轨焊接位置由于工艺和现场的状况差异,在列车运行过程中,还是脆弱位置点,容易出现裂纹。本文对一例钢轨焊接位轨腰部位裂纹形成原因进行宏观断口形貌、微观形貌、金相组织等测试分析,试图找出裂纹形成原因。钢轨裂缝样件整体状态如图1所示,为P60型的钢     

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。     

齿轨铁路轨道-简支梁桥相互作用及轨缝合理位置研究

齿轨铁路与桥梁的梁轨相互作用对行车安全和结构稳定均有重要影响。基于有限元理论,建立了齿轨(钢轨)-轨枕-桥梁-墩台空间耦合计算模型,分析了典型荷载作用下齿轨铁路轨道-简支梁桥相互作用。结果表明:简支梁桥上齿轨铁路梁轨相互作用强于常规桥上无缝线路,在列车纵向荷载作用下的钢轨纵向力、梁轨相对位移、墩顶纵向力、墩顶纵向位移等指标比常规桥上无缝线路大40%以上,建议增强轨道基础与梁体的约束作用,增大轨道结构纵向阻力,防止在列车纵向荷载作用下的轨道爬行。齿轨最大等效应力小于其容许应力,齿轨强度不是结构设计的控制指标。建议齿轨轨缝与梁缝错开布置,可有效避免齿轨轨缝变化过大。     

轨下扣件支承失效对轨道结构动力性能的影响

通过建立连续弹性离散点支承上Timoshenko梁的钢轨模型,运用车辆-轨道耦合动力学理论,模拟计算了室内模型轨道轨下支承失效状态下轮轨系统动力响应,分析了列车运行速度与扣件失效数量对轨道结构动力性能的影响,并进行了时域与频域内的试验分析与验证.结果表明:轨下扣件失效破坏了轨道结构支承的连续性,轮轨间相互作用增强,并随其失效数量的增加与列车运行速度的提高而显著增大;同时,扣件支承失效将影响其前后毗邻的正常轨道结构的动态特性,形成较长范围内线路不平顺,影响车辆运行平稳性与乘坐舒适度.钢轨频响函数测试表明,由于扣件支承失效改变了该区段轨枕间距与轨下支承刚度,削弱了道床对线路所提供的阻尼,轨道结构的动力性能也产生了显著变化.     

钢轨闪光焊接后轨腰原始裂纹的特征

在U75V钢轨的端部轨腰处采用线切割和高频疲劳预制轨腰裂纹,并进行闪光焊接,在放置7a（天）后对焊接接头试样的裂纹表面形貌和脱碳现象进行了分析和研究。研究表明,预制轨腰裂纹与其他轨腰焊接水平裂纹的宏观和微观区别,为今后焊接接头处的轨腰水平裂纹质量检验和判断提供了依据。     

浅谈钢轨接头病害分析

钢轨接头是轨道结构的薄弱环节，其原因在于轨结构的组合性和散体性与接头构造上的非连续性。工务部门的轨道线路维修中，钢轨接头病害整修占路维修工作量的60％以上比重。钢轨接头病害程度数量成为评价线路设备状态的重要标志，是影响运的主要因素。冲击附加动压力的大小与轮重、轮径、行输安全畅通的安全所在。     

铁路跨区间无缝线路施工

无缝线路也叫长钢轨线路,就是把若干根标准长度的钢轨经焊接成为1000～2000m而铺设的铁路线路。所谓跨区间无缝线路,即轨条与轨条、轨条与道岔直接焊接,轨条之间直接传递纵向力和位移量。本文就跨区间无逢线路施工技术进行叙述,以期能与同行相互交流。     

浅析影响现代有轨电车无缝钢轨平直度的焊接、应力放散因素及应对措施

无缝槽型轨是现代有轨电车线路的关键组成部分,无缝轨道接头焊接、应力放散及锁定是影响无缝轨道安装施工平直度的关键因素。本文结合滇南中心城市群现代有轨电车线路试验段工程,从槽型轨接头焊接、应力放散及锁定、热胀冷缩、弹性变形等方面对影响轨道接头平直度的因素进行了分析总结,提出相应的质量控制措施。     

谐振式浮轨扣件系统在成都地铁的减振效果试验分析

为了减少因地铁列车运行时钢轨产生的振动,研发了一种改进型高刚度的谐振式浮轨扣件系统,它充分利用其谐振及弹性元件的动力吸振和隔振特点,能有效地减少钢轨及道床的振动。本文详细介绍了该系统试验中采用的轨道变形及振动、道床及隧道壁振动的测试方法,以及在成都地铁一号线路上分别采用DTVI2型扣件和谐振式浮轨扣件的减振效果。对比试验表明谐振式浮轨扣件具有较好的钢轨减振能力,取得了很好的减振及隔振综合效果,道床及隧道壁的振动水平在改进型谐振式浮轨扣件道床相对DTVI2型扣件道床降低8-9dB左右,谐振式浮轨扣件的轨道变形也满足线路安全设计标准的要求。     

重载铁路胶接绝缘接头处轨道振动特性

胶接绝缘接头是重载列车准确定位和区间信号传递的重要基础设施,但由于接头是线路的薄弱部分,易产生伤损病害导致轨道结构动态作用增大,为研究病害接头和新装接头对轨道结构的振动影响特征,在重载线路上进行了接头病害的静态测试调研和现场行车试验,分析了重载列车作用下病害接头和新接头对轨道结构振动传递、分布及频谱特征影响规律。结果表明,病害接头在长期动载作用下行车方向下侧钢轨出现了明显的低塌和钢轨硬弯病害。列车动载引起的轨道结构振动峰值分布具有随机性,整体上病害接头处钢轨振动峰值分布服从ln N分布,而新接头的服从N分布,两种接头处轨枕服从双峰分布。病害接头处轨道振动明显较新接头大。从反映冲击特性的峭度值来看,病害接头钢轨峭度值远大于3,存在较强冲击振动,而新接头处小于3,无冲击振动。车轮驶过接头轨缝,在迎轮侧钢轨病害接头会产生两次较大振动峰值,而新接头只有一次振动峰值。车轮动载会激发病害接头轨道结构高频振动,尤其在钢轨和道床中存在1 500 Hz以上的高频振动。随着车速的增大,接头处轨道结构振动相应增大,但各部位的增大趋势并不完全相同。     

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。     

浅淡铺设无缝线路

无缝线路是轨道结构技术进行步的重要标志,一次性铺设无缝线路对路基有较高的要求。无缝线路铺设需在现场进行长钢轨的焊接、拉伸、锁定等工艺操作。     

浅谈对接头范围假象波和胶接绝缘接头裂纹的认识

随着朔黄铁路运量的增加,运输压力越来越大,对线路设备质量的要求也越来越高。目前,胶接绝缘接头轨头下颚水平裂纹、轨端裂纹、螺孔裂纹日益增加,对探伤人员的技术要求也越来越高。针对此类伤损,结合朔黄铁路重车线设备（75kg/m钢轨）实际,分析胶接绝缘裂纹产生的原因及特征,提出相应的辨别方法,提高对胶接绝缘接头裂纹的检出率。通过分析重载铁路接头范围假象波,总结辨别方法,提高探伤检测准确度;总结胶接绝缘接头常见裂纹,分析伤损形成原因,结合钢轨探伤和线路养护,提出此类伤损的探伤措施建议。     

考虑地震行波效应的高铁连续梁桥梁轨互制

为研究行波效应下高速铁路连续梁桥与无缝线路的非线性互制作用,采用带刚臂的梁单元模拟梁体,用非线性杆单元模拟梁轨间的互制作用,建立了考虑纵向和竖向地震动行波效应的梁轨相互作用模型。以我国沪昆线上某(60+100+60)m连续梁桥为算例,分析了轨道结构对梁体和墩台地震响应的影响,研究了纵向和竖向行波效应下钢轨和墩台的受力特点。研究表明：轨道的存在可提高系统基频,降低连续梁桥地震响应;但在地震动的行波效应下,钢轨纵向力最大值可达一致激励下的1.2倍;减小线路纵向阻力,增加桥墩刚度可减小地震作用下的钢轨应力;在检算钢轨时,还应累计竖向行波效应对钢轨受力的影响。     

地铁小半径曲线段新型护轨的钢轨振动及磨耗研究

为了进一步系统地研究新型护轨在小半径曲线段的减振、防磨效果,考虑新型护轨结构特点及其与车轮、钢轨之间相互作用,建立曲线段轮轨接触模型,并分析其受力特性。以某地铁小半径曲线安装护轨段为研究基础,对安装新型护轨和没有安装护轨的近似线路进行不同速度的在线测试、锤击试验及波磨测试,通过对比试验得到:安装有护轨的线路,钢轨的垂向振动加速度级降低了2.2 d B、横向振动减小了3.1 d B。当列车速度从40 km/h提高到55 km/h,有/无护轨的钢轨振动加速度级都逐渐增大,但有护轨的横向振动可降低3.4 d B;有护轨线路的在波长约50mm的波磨明显减低。新型护轨减振效果通过轨道不连续支撑特征频率理论得到进一步验证。理论分析和测试结果表明,安装新型防脱护轨在抑制钢轨振动和减缓钢轨波磨增长等方面起到很好的效果。     

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。     

高速列车通过钢轨焊接接头时引起的轮轨冲击噪声的研究

高速铁路采用无缝钢轨铺设,大大地降低了轮轨通过钢轨接头时产生的轮轨冲击噪声。但是由于焊接钢轨时工艺不良和焊接材料与钢轨材料间存在性能差异等原因,车轮滚过这些焊接接头时产生的轮轨噪声远大于其它地方。为了探明钢轨焊接接头对轮轨噪声的影响,综合运用车辆-轨道耦合动力学理论、随机振动理论和声辐射理论建立了轮轨噪声预测模型,计算分析了高速列车通过钢轨焊接接头时的轮轨噪声。研究结果表明：焊缝凸台引起的轮轨冲击噪声主要集中在1250～3000Hz范围内。钢轨凹陷型焊缝引起的轮轨冲击噪声主要集中在400～1250Hz范围内。钢轨焊缝处短波不平顺波长增大,轮轨噪声声级最大值有所减小;短波不平顺波深增大,轮轨噪声声级最大值有所增大。     

U75钢轨闪光焊接头轨腰断后伸长率不合格原因分析

采用化学成分分析、力学性能测试、金相检验和断口分析等方法,分析了U75V钢轨闪光焊接头轨腰拉伸断后伸长率不合格的原因。结果表明:钢轨接头和钢轨母材轨腰大量密集分布MnS夹杂物(评级达到3.0级),长条状的MnS夹杂物经闪光焊顶锻后,随金属流线偏转45°方向,当与拉伸过程中的45°最大剪切应力平行时,相当于MnS夹杂物受到横向拉伸剪切,裂纹容易在夹杂物中开裂和扩展,故断后伸长率很低。     

浅析轨检车检测资料的有效利用

目前常用的轨检车系统是基于惯性基准测量原理，采用激光、摄像机和图像处理系统，通过钢轨断面轮廓图像的测量获得轨道几何尺寸等测量值，采用基于网络平台的非接触式测量系统，具有检测项目齐全、检测精度高和超限判断智能化等优点，是检查轨道偏差、指导线路养护维修和保障行车安全的现代化检测设备。本文将首先介绍轨检车的检测原理，然后探讨轨检车检测资料如何有效运用。     

沪昆高铁无缝钢轨三分之一“江西造”

备受关注的沪昆高铁预计今年年底全线通车,令人兴奋的是,沪昆高铁全线2264公里无缝钢轨达4528公里（双线）,从头到尾似两条完整的钢轨一通到底,其中玉山至长沙段1254公里无缝钢轨由南昌铁路局鹰潭工务机械段向塘焊轨基地焊成,占全线总长的三分之一。这意味着我省成为全国11家权威焊轨基地之一。钢轨无缝化是通过先进的焊接工艺,将100米钢轨焊联成500米长钢轨,再使用特制的500米长轨运输车运送到线路上。