钢轨闪光焊灰斑缺陷形成原因及预防方法 被引量：16

1

作者 丁韦 李力 +3 位作者 赵国 王莹莹 高振坤 宋宏图 《铁道建筑》 北大核心 2018年第10期128-131,共4页

在钢轨闪光焊接过程中,母材中的MnS夹杂物从焊接过热区溶于焊缝金属。在焊接末期的连续闪光阶段,出现大的过梁爆破,形成暴露于空气的空洞,使焊缝金属中的Mn和Si在高温下与氧气发生反应,形成硅酸盐夹杂物,构成灰斑缺陷,其中Mn约占40%～50... 在钢轨闪光焊接过程中,母材中的MnS夹杂物从焊接过热区溶于焊缝金属。在焊接末期的连续闪光阶段,出现大的过梁爆破,形成暴露于空气的空洞,使焊缝金属中的Mn和Si在高温下与氧气发生反应,形成硅酸盐夹杂物,构成灰斑缺陷,其中Mn约占40%～50%。对比试验发现,U71Mn钢轨的MnS夹杂物和Mn含量分别是U75V钢轨的2倍和1. 2倍;对U71Mn和U75V钢轨闪光焊接头分别进行静弯和落锤试验,经统计,U71Mn钢轨断口灰斑面积分别是U75V钢轨的4. 5倍和2. 3倍。试验结果表明,钢轨母材中的MnS含量与焊缝金属中灰斑面积成正比。控制母材中的MnS含量可有效降低焊缝断口灰斑面积,从而提高钢轨闪光焊接头强度。 展开更多

关键词 钢轨焊接 灰斑缺陷 试验研究 夹杂物 闪光焊

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钢轨焊接方法与焊接接头的质量控制研究 被引量：16

2

作者 江明明 何柏林 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第13期7-10,6,共5页

钢轨焊接接头的质量直接影响着机车行车安全。本文主要对铺设无缝线路焊接中的闪光焊、气压焊、铝热焊三种焊接工艺的性质、原理以及相应的优缺点进行了比较说明,指出了它们的主要应用场合以及焊后缺陷的类型及原因,并提出了减少焊接缺... 钢轨焊接接头的质量直接影响着机车行车安全。本文主要对铺设无缝线路焊接中的闪光焊、气压焊、铝热焊三种焊接工艺的性质、原理以及相应的优缺点进行了比较说明,指出了它们的主要应用场合以及焊后缺陷的类型及原因,并提出了减少焊接缺陷的应对措施。 展开更多

关键词 钢轨焊接 无缝线路 闪光焊 气压焊 铝热焊

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基于最大输出功率的高效钢轨交流闪光焊工艺 被引量：7

3

作者 吕其兵 谭克利 戴虹 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期122-125,共4页

针对目前国内大量使用的К型交流钢轨闪光焊机,根据焊接主回路等效电路建立了最大功率输出和高效焊接控制的数学模型,编制了过程控制程序.采用К900钢轨焊机设置不同的高压阶段焊接电流进行试验,以测量在相同烧化量时的高压阶段时间.试... 针对目前国内大量使用的К型交流钢轨闪光焊机,根据焊接主回路等效电路建立了最大功率输出和高效焊接控制的数学模型,编制了过程控制程序.采用К900钢轨焊机设置不同的高压阶段焊接电流进行试验,以测量在相同烧化量时的高压阶段时间.试验表明,当高压阶段焊接电流接近设备最大功率输出的焊接电流时,高压阶段焊接时间较短.在高压阶段和低压阶段的前期,采用基于最大输出功率的高效焊接控制模型,可以快速加热钢轨,缩短焊接时间,提高焊接生产率. 展开更多

关键词 高效焊接 输出功率控制 数学模型 钢轨 闪光焊

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我国固定式钢轨闪光焊机发展与应用 被引量：9

4

作者 高振坤 丁韦 +1 位作者 李力 王莹莹 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第17期5-9,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 钢轨焊接 闪光焊接 固定式钢轨闪光焊机 钢轨

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贝氏体钢轨闪光焊接过热区缺陷的形成及控制方法 被引量：10

5

作者 丁韦 李力 +2 位作者 赵国 宋宏图 张宪良 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第17期209-212,共4页

贝氏体钢轨闪光焊过热区奥氏体晶界微区出现:1 Mn和Cr偏析,金属显微组织出现马氏体组织,从而使得奥氏体晶界脆化;2Mn和S偏析,形成Mn S夹杂物,进一步脆化奥氏体晶界;3偏析进一步严重可导致晶界开裂。控制焊接热输入可以有效控制缺陷形成... 贝氏体钢轨闪光焊过热区奥氏体晶界微区出现:1 Mn和Cr偏析,金属显微组织出现马氏体组织,从而使得奥氏体晶界脆化;2Mn和S偏析,形成Mn S夹杂物,进一步脆化奥氏体晶界;3偏析进一步严重可导致晶界开裂。控制焊接热输入可以有效控制缺陷形成的数量。焊接热输入试验结果显示:预热次数控制在10次以下,热输入控制在5600 k J以下,可以消除裂纹,最大程度减少马氏体微区和夹杂物数量。 展开更多

关键词 贝氏体钢轨 闪光焊 过热区缺陷 控制方法

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钢轨高效化闪光焊技术 被引量：7

6

作者 王新年 戴虹 吕其兵 《电焊机》 2005年第5期50-54,共5页

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。

关键词 钢轨 闪光焊 高效化

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U75V钢轨闪光焊焊后火焰正火与感应正火接头性能对比 被引量：9

7

作者 宋宏图 官有文 +2 位作者 李周玉 丁韦 刘艳红 《焊接技术》 北大核心 2010年第10期26-28,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 U75V钢轨 闪光焊 火焰正火 感应正火

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钢轨移动闪光焊感应热处理装置及工艺研究 被引量：8

8

作者 王莹莹 李力 +3 位作者 宋宏图 李金华 赵国 张琪 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期120-125,共6页

采用中频IGBT电源,结合钢轨特殊断面热处理要求,设计可开合式双匝单股仿型感应线圈对现场移动闪光焊焊接接头进行热处理,感应加热线圈采用水冷,各附件温升合理。本套感应加热装置体积小,结构紧凑,可装置于四轴移动闪光焊机机头,装配出... 采用中频IGBT电源,结合钢轨特殊断面热处理要求,设计可开合式双匝单股仿型感应线圈对现场移动闪光焊焊接接头进行热处理,感应加热线圈采用水冷,各附件温升合理。本套感应加热装置体积小,结构紧凑,可装置于四轴移动闪光焊机机头,装配出移动闪光焊机与焊后热处理一体机。本一体机可实现钢轨一次夹持完成焊接、焊后热处理两道工序,不仅有效减少现行设备体积,提高钢轨焊接工作效率,而且可实现钢轨全断面均匀加热,轨头和轨脚温差小于50℃。对焊后热处理接头进行试验结果表明,经该套中频感应正火处理装置热处理后的焊缝硬度和金相显微组织与母材匹配良好,有效细化钢轨焊接接头金相显微组织,提高了钢轨焊接接头的冲击吸收功。经热处理后的焊接接头力学性能指标符合标准要求。 展开更多

关键词 钢轨闪光焊 加热装置 工艺 力学性能 显微组织

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预热闪光焊与脉动闪光焊工艺比较 被引量：6

9

作者 邹良甫 张小路 高成钢 《焊接》 北大核心 2014年第4期64-66,76,共3页

对现阶段国内采用的预热闪光焊工艺和脉动焊工艺从加热方式、烧化过程的控制原理、顶锻过程的控制方式等方面进行比较,并阐述两类焊接工艺对不同钢种焊接性能差异,在实际工艺参数调试过程中易出现的焊接缺陷,以及对应焊接性较差钢种的... 对现阶段国内采用的预热闪光焊工艺和脉动焊工艺从加热方式、烧化过程的控制原理、顶锻过程的控制方式等方面进行比较,并阐述两类焊接工艺对不同钢种焊接性能差异,在实际工艺参数调试过程中易出现的焊接缺陷,以及对应焊接性较差钢种的参数调整措施。结果表明:代表预热闪光焊工艺的GAAS80焊机焊接U75V钢种具有很强的焊接性;但经过合理调试工艺参数,典型脉动焊接工艺的K1000焊机针对难焊的U75V钢种也可以得到良好的接头质量。 展开更多

关键词 钢轨 预热闪光焊脉动闪光焊灰斑

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钢轨闪光焊焊缝断裂原因分析 被引量：7

10

作者 邢丽贤 邹定强 杨其全 《铁道建筑》 北大核心 2014年第9期109-112,共4页

某运营线路一钢轨闪光焊焊缝发生全断面断裂,通过宏观、微观形貌观察,微区成分分析,金相组织、化学成分及低倍检验,分析钢轨闪光焊焊缝的断裂性质及断裂原因。分析结果表明:钢轨焊缝断裂性质为折叠裂纹导致的横向脆性断裂,在钢轨焊缝区... 某运营线路一钢轨闪光焊焊缝发生全断面断裂,通过宏观、微观形貌观察,微区成分分析,金相组织、化学成分及低倍检验,分析钢轨闪光焊焊缝的断裂性质及断裂原因。分析结果表明:钢轨焊缝断裂性质为折叠裂纹导致的横向脆性断裂,在钢轨焊缝区域轨腰和轨底之间过渡圆弧部位的焊接推凸飞边根部形成的类似折叠裂纹缺陷导致疲劳裂纹的萌生,进而发展为横向脆性断裂。建议钢轨闪光焊焊接时尽量减小焊接推凸区厚度并避免在焊接推凸飞边根部形成类似折叠裂纹缺陷,防止焊缝发生横向脆性断裂。 展开更多

关键词 钢轨闪光焊接 焊接推凸区 折叠裂纹 脆性断裂

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我国铁路钢轨焊接接头折断案例的分析与讨论 被引量：7

11

作者 许鑫 罗国伟 +3 位作者 杨其全 王玉婷 吕晶 王晨阳 《高速铁路新材料》 2022年第6期77-84,共8页

对2018—2021年我国铁路线路钢轨焊接接头折断情况进行了汇总和梳理,并结合2017—2021年由中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所检验分析的钢轨焊接接头折断案例进行了分析和总结。主要结论如下:线路钢轨焊接接头折断起源于... 对2018—2021年我国铁路线路钢轨焊接接头折断情况进行了汇总和梳理,并结合2017—2021年由中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所检验分析的钢轨焊接接头折断案例进行了分析和总结。主要结论如下:线路钢轨焊接接头折断起源于轨底的占比最高,起源于腰底圆弧、轨腰和头腰圆弧的占比次之;受焊接表面质量的影响,探伤检测难度较大。铝热焊接头折断大多与表面存在溢流飞边有关,因此要注意对表面溢流飞边的清理。铝热焊热裂纹缺陷面积一般较大,使用后会很快发生断裂,焊接后若发生漏探则会严重威胁行车安全。闪光焊接头的未焊合裂纹、推凸表面的热裂纹以及焊瘤推凸飞边这些表面裂纹引起的钢轨折断占比最高,焊轨厂应提高焊接质量,路局应注意对推凸不良的焊接接头进行排查。 展开更多

关键词 焊接接头 折断 铝热焊 闪光焊

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槽型轨及其焊接技术在城市轨道交通中的应用 被引量：6

12

作者 丁韦 李力 +3 位作者 高振坤 宋宏图 黄青 李京增 《现代城市轨道交通》 2014年第1期92-94,共3页

城市轨道交通有轨电车轨道采用槽型轨铺设于路面,对路面的影响小,行驶汽车不受影响,为最佳的可选方案。为此研发的移动式槽型轨闪光焊机,可在线路上连续焊接槽型轨,实现一次性铺设无缝线路。文章简要介绍移动式槽型轨闪光焊机的研制及... 城市轨道交通有轨电车轨道采用槽型轨铺设于路面,对路面的影响小,行驶汽车不受影响,为最佳的可选方案。为此研发的移动式槽型轨闪光焊机,可在线路上连续焊接槽型轨,实现一次性铺设无缝线路。文章简要介绍移动式槽型轨闪光焊机的研制及其应用。 展开更多

关键词 城市轨道交通 槽型轨 闪光焊机 应用

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钢轨现场闪光焊焊接和感应热处理一体机工艺研究 被引量：6

13

作者 李金华 丁韦 +3 位作者 李力 高振坤 宋宏图 刘颖鑫 《焊接技术》 2019年第6期33-36,5-6,共5页

针对现有技术及装备进行适应性兼容改进,制订钢轨现场闪光焊焊接和感应热处理一体机装备研制及工艺、一体化施工方案,实现钢轨现场焊接和焊后热处理一体化全自动作业模式,既提高了焊接接头质量稳定性,也缩短整体作业时间,降低了施工组... 针对现有技术及装备进行适应性兼容改进,制订钢轨现场闪光焊焊接和感应热处理一体机装备研制及工艺、一体化施工方案,实现钢轨现场焊接和焊后热处理一体化全自动作业模式,既提高了焊接接头质量稳定性,也缩短整体作业时间,降低了施工组织难度。文中分析总结了钢轨现场闪光焊接现状及应用需求,并制订了一体机主要方案、焊接和热处理流程及工艺参数,进行了焊接试验和接头取样力学性能分析。 展开更多

关键词 钢轨焊接 闪光焊 感应热处理 焊接工艺

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基于BP神经网络的钢轨闪光对焊接头灰斑面积预测 被引量：6

14

作者 张爱华 高佛来 +1 位作者 牛小革 罗欢 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期11-14,共4页

针对钢轨闪光对焊的特点,根据GAAS80/580焊机记录的压力、电流和动端位移随时间而变化的曲线,从中提取了10个主要影响接头灰斑面积的特征参数作为BP神经网络预测模型的输入量,建立了钢轨闪光对焊接头的灰斑面积预测模型.采用粒子群算法... 针对钢轨闪光对焊的特点,根据GAAS80/580焊机记录的压力、电流和动端位移随时间而变化的曲线,从中提取了10个主要影响接头灰斑面积的特征参数作为BP神经网络预测模型的输入量,建立了钢轨闪光对焊接头的灰斑面积预测模型.采用粒子群算法优化了BP神经网络的权值和阈值,并利用优化后的BP网络模型对接头灰斑面积进行了预测.结果表明,提取的特征参数能较好地反映焊接接头灰斑情况,粒子群算法优化的BP神经网络预测模型能较准确地预测出焊接接头灰斑面积. 展开更多

关键词 钢轨闪光对焊 灰斑面积 BP神经网络 预测模型 粒子群算法

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既有线伤损钢轨移动闪光焊接施工技术现状 被引量：3

15

作者 李政 高松福 +3 位作者 宋宏图 李泽明 郭林泉 张健 《高速铁路新材料》 2023年第2期45-49,共5页

铁路线路的维修维护是保证运输安全与稳定的重要工作,采用闪光焊接方法处理无缝线路中伤损钢轨的效果较好。概述了既有线闪光焊施工技术现状,包括线下焊接、线上焊接和插入焊3种施工方式;分析总结了3种方式存在的问题和解决方法;对既有... 铁路线路的维修维护是保证运输安全与稳定的重要工作,采用闪光焊接方法处理无缝线路中伤损钢轨的效果较好。概述了既有线闪光焊施工技术现状,包括线下焊接、线上焊接和插入焊3种施工方式;分析总结了3种方式存在的问题和解决方法;对既有线闪光焊施工技术的进一步发展提出展望。 展开更多

关键词 钢轨 无缝线路 伤损焊接接头 闪光焊 插入焊 焊轨施工

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高锰钢与钢轨钢二次闪光对焊接头的组织和冲击韧性 被引量：5

16

作者 许鸿吉 张文忠 +1 位作者 王积昌 张文钺 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期48-54,共7页

通过工艺试验，力学性能检验以及光镜、电镜、Ｘ射线衍射、电子探针等显微分析手段，对高锰钢与钢轨钢二次闪光对焊接头的组织形态和冲击韧性进行了系统研究，确定了接头各区的组织形态和冲击韧性的变化情况，并提出了高锰钢与钢轨钢二... 通过工艺试验，力学性能检验以及光镜、电镜、Ｘ射线衍射、电子探针等显微分析手段，对高锰钢与钢轨钢二次闪光对焊接头的组织形态和冲击韧性进行了系统研究，确定了接头各区的组织形态和冲击韧性的变化情况，并提出了高锰钢与钢轨钢二次闪光对焊时改善钢轨钢焊接热影响区冲击韧性的工艺措施。研究表明，利用过渡材料来实现焊接性差、成分和物理性能相差悬殊的高锰钢与钢轨钢的焊接是一种行之有效的工艺措施。 展开更多

关键词 高锰钢 钢轨钢 闪光对焊 焊接接头 冲击韧性

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贝氏体钢轨闪光焊接技术的研究 被引量：5

17

作者 丁韦 李力 +2 位作者 高振坤 张琪 周烨 《铁道建筑》 北大核心 2019年第12期142-146,共5页

贝氏体钢轨闪光焊的焊接性与材质中Mn和Si含量成反比,降低Mn和Si含量有利于改善钢轨的焊接性,提高焊缝韧性和接头落锤强度。贝氏体钢轨焊缝及热影响区出现的主要缺陷为过热区带状成分偏析、过热区奥氏体晶界成分偏析和焊缝夹杂物(灰斑)... 贝氏体钢轨闪光焊的焊接性与材质中Mn和Si含量成反比,降低Mn和Si含量有利于改善钢轨的焊接性,提高焊缝韧性和接头落锤强度。贝氏体钢轨焊缝及热影响区出现的主要缺陷为过热区带状成分偏析、过热区奥氏体晶界成分偏析和焊缝夹杂物(灰斑)缺陷,并与Mn含量密切相关,这些缺陷对接头韧性会产生较大的负面影响。但贝氏体钢轨总体力学性能与珠光体钢轨相当,其中接头拉伸强度、硬度和疲劳强度高于珠光体钢轨。贝氏体钢轨焊接热影响区空冷处理后出现马氏体组织是造成焊缝和过热区存在较高残余应力的主要原因,该残余应力降低了接头的滚动接触疲劳强度,使得部分接头容易出现焊缝水平裂纹。对接头进行500℃,3~5 min的回火热处理可以降低残余应力。现场应用表明,完善回火工艺可大幅度降低焊缝水平裂纹的出现。 展开更多

关键词 贝氏体钢轨 闪光焊 焊接性 成分偏析 残余应力 回火工艺

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奥-贝合金钢道岔与U75V钢轨闪光对焊接头组织与性能分析 被引量：5

18

作者 陈辉 吴冰 涂铭旌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期41-44,115,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 奥—贝钢道岔 U75V钢轨 闪光对焊

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钢轨闪光焊接头裂纹分析及探伤 被引量：4

19

作者 丁韦 宋宏图 +3 位作者 刘艳红 边福生 贾炳义 孙立本 《焊接》 北大核心 2008年第7期53-56,共4页

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。

关键词 钢轨闪光焊 接头微裂纹 超声波探伤

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贝氏体钢轨闪光焊水平裂纹形成原因分析 被引量：5

20

作者 丁韦 高振坤 +3 位作者 李力 杨维宇 张琪 周烨 《热加工工艺》 北大核心 2020年第21期155-159,共5页

贝氏体钢轨闪光焊接头经过约0.5亿吨的运量,在轨头踏面下2~6 mm处,少量焊缝处萌生水平裂纹。热模拟试验表明,在正火加热然后空冷至室温,贝氏体钢轨闪光焊热影响区变形较大,冷却膨胀量是珠光体钢轨的4倍,因此,残余应力更高。对闪光焊接... 贝氏体钢轨闪光焊接头经过约0.5亿吨的运量,在轨头踏面下2~6 mm处,少量焊缝处萌生水平裂纹。热模拟试验表明,在正火加热然后空冷至室温,贝氏体钢轨闪光焊热影响区变形较大,冷却膨胀量是珠光体钢轨的4倍,因此,残余应力更高。对闪光焊接头正火加热及空冷至常温进行有限元分析,结果表明,焊缝存在竖直方向的拉伸残余应力。对轮轨接触进行有限元分析(轴重25吨),钢轨承受的最大压应力为247 MPa,位于轨头踏面下约5 mm处。焊缝水平裂纹产生的原因是,焊缝竖向残余应力叠加脉动的轮轨接触应力,经过循环加载,最终导致开裂。采用回火热处理方法,焊缝残余应力可以在一定程度上得到释放,可有效减小焊缝水平裂纹的产生概率。 展开更多

关键词 贝氏体钢轨 闪光焊 残余应力 焊缝水平裂纹 回火工艺

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