钢轨气压焊接头断裂的组织研究

对钢轨气压焊接头断裂的组织进行了研究 ,结果表明 ,钢轨焊接温度过高使轨底产生过烧组织或脱碳等缺陷 ;钢轨焊接后 ,接头温度降至 4 5 0～ 5 5 0℃时必须及时正火 ,否则在焊接热影响区将产生马氏体组织和冷裂纹 。

75kg/m U78CrV热轧钢轨与热处理钢轨气压焊质量研究

在大秦、朔黄等重载铁路上,由于不同区段线路换铺维修时的耐磨性要求,采用的75kg/m U78CrV钢轨有热轧、热处理两种类型。针对热轧态与热处理态钢轨混合焊接的难度大,采用GPW-1200(75)气压焊轨机按照75kg/m U78CrV轨成套焊轨工艺开展了焊接和正火试验。经各项性能检测结果表明,在该工艺参数下热轧钢轨和热处理钢轨混合焊接接头满足TB/T1632《钢轨焊接》标准要求。

边界散热条件对TC4线性摩擦焊接温度场的影响

基于ABAQUS软件建立了线性摩擦焊二维热力耦合数值模型,研究了边界散热条件对TC4钛合金线性摩擦焊接头温度场的影响。结果表明,在摩擦阶段,边界散热条件对TC4钛合金线性摩擦焊的接头最高温度及高温分布区域没有影响。在冷却阶段,边界散热条件对接头温度场呈现不同影响,在初始5 s内,边界散热条件对接头温度场几乎没有影响;在接头冷却5 s后,散热条件对接头温度场的产生了显著的影响,在冷却100 s时刻,A、B和C散热条件下接头最高温度分别为181℃、61℃和23℃。

PD3热轧钢轨气压焊焊接性研究

通过实测钢轨气压焊的焊接热循环曲线,并以此作为基础数据,采用Gleeble热模拟试验的方法模拟钢轨在气压焊工艺条件下的焊接热循环过程。模拟试样经力学性能和金相检验分析表明,PD3热轧钢轨在气压焊工艺条件下具有优良的焊接性。

钢轨气压焊加热器回火现象分析及防治措施

气压焊是钢轨现场焊接的主要方法之一,回火是气压焊氧乙炔混合气体燃烧特有的现象,避免回火现象对提高钢轨焊接质量和效率有很大影响。在详细分析了钢轨气压焊加热器回火现象产生的原因和危害后,根据现场的实际情况,提出了防治回火的具体措施。

钢轨气压焊接头断裂分析

对胶济线 K2 47+ 975处气压焊断裂接头进行宏观检查、显微形貌与成分分析 ,认为组织为莱氏体的异种金属物是断裂源 ,断裂原因是人为熔入铸铁块所致。提出实施小型气压焊接应避免过度加热 。

AZ31B镁合金点焊接头拉剪断裂特征

针对板厚2 mmAZ31B镁合金板材在DZ-3×100三相次级整流点焊机上进行焊接.通过对其焊接接头的拉剪试验、金相显微观察、断口SEM分析、XRD分析,研究了镁合金点焊接头拉剪断裂特征.结果表明,点焊接头拉剪断裂呈现拉剪撕裂和整核断裂两种断裂形式.熔核处断口为韧性-脆性混合型断裂,母材断口处呈现一典型的韧性断裂特征.熔核与母材的物相基本一致.母材焊后,晶界及晶面上析出硬而脆的Mg17Al12金属间化合物,且所占比例远远超过母材基体,熔核区域的断裂倾向增大,Mg17Al12金属间化合物在XRD图谱上衍射峰强.

钢轨压焊顶锻变形热/力模拟研究

采用美国先进的Gleeble-2000热模拟试验机,对高速铁路轨道用U71Mn钢轨的对焊顶锻变形过程进行了热力模拟试验。研究了不同加热条件下,钢轨顶锻所需压力的大小;探索了在相同加热条件下,钢轨钢在顶锻变形过程中的顶锻量、顶锻速度以及带电顶锻时间对接头焊接质量的影响规律。实验结果为合理制定钢轨对焊工艺,有效控制焊轨质量,为列车安全运行提供了试验数据和理论依据。

钢轨恒位移控制气压焊接温度场模拟研究

在钢轨气压焊加热过程中,由于存在火焰干扰,实时检测焊接温度十分困难,无法实现焊接温度和质量的自适应控制。本文利用新型数控气压焊轨机,依据钢轨加热纵向膨胀热应力与温度场之间存在的物理性质对应关系,采用ANSYS有限元软件分析方法,对顶锻力为720和1200 kN的两种数控气压焊轨机,在恒位移控制工艺条件下,对实时采集获得的保压压力参数进行统计,对其表征焊接温度场特征的信息进行分析和模拟计算,获得了钢轨气压焊接温度场模拟结果。结果表明,在钢轨气压焊恒位移控制新工艺条件下,无论设备顶锻力大小,只要监控保压压力参数,经过程序控制计算,就能够监控钢轨气压焊接温度场。经平原和高原地区现场焊轨工程应用,该种质量控制方法实用性良好,焊接质量稳定。

气压焊轨车长吉城际重伤钢轨焊复应用

针对长吉城际重伤钢轨焊复需要满足区间钢轨焊接消除铝热焊接头以及施工中一次完成钢轨更换、焊接、锁定的技术难题,采用YHGQ-1200气压焊轨车,利用气压焊轨机的拉轨、焊接和正火一机化作业功能,开展了重伤线路焊复探索模拟试验,并在低于线路锁定轨温的环境条件下,在250 km/h设计速度的长吉城际铁路现场,完成了3段重伤线路的焊复施工和质量跟踪工作。结果表明:在高铁和重伤线路上,使用气压焊轨车和配套的金属垫轨装置,采用切除伤损钢轨、插入短轨、应力焊施工工艺,采用"先线下焊、后线上应力焊"的倒序施工方法,能保证在"天窗时间"维修时间内一次完成线路焊复施工任务,满足线路锁定设计轨温要求,其作业效率高,施工方便,达到区间钢轨焊接消除铝热焊接头的目的,服役焊头经过一年多的探伤跟踪,无伤损,质量满足TB/T1632《钢轨焊接》标准要求。

钢轨气压焊高效化加热技术

随着我国铁路轨道交通工程向着高速、重载的跨越式发展形势,需要在保证钢轨焊接质量的前提下,提高焊接效率。针对原钢轨气压焊存在的火焰加热能率较小、加热时间较长、焊接效率有待提高等问题,设计了一种新型结构加热器。采用有限元温度场模拟仿真方法,根据钢轨加热器结构、火孔分布、直径大小、可燃气体流量、热流施加方式等条件进行仿真计算,探讨了高效焊接加热的初步效果,为提高钢轨现场焊接效率提供了参考。

青藏铁路自行式气压焊轨车线上锁定焊接施工技术

通过YHGQ-1200气压焊轨车在青藏线格拉段的线上锁定焊试验,研究了恶劣工况条件下的线上焊接施工技术。制定了新的线上焊接施工组织方案,探索了高效、安全、标准化的施工工法。线上焊接时按照标准工序顺序完成作业,采取分区段、拨弯拉伸施工的手段,保证在"天窗时间"内一次完成线路换铺锁定任务;施工时作业车下方设置专用支垫,保障安全施工;线上直接拉伸锁定焊接接头外观质量满足标准要求。

基于高斯热源的钢轨气压焊火焰加热温度场数值模拟及加热器优化设计

基于高斯热源模型,采用ANSYS有限元分析软件对60 kg/m钢轨及QU100火箭橇滑轨的气压焊火焰加热过程进行了有限元模拟。结果表明:采用高斯热源模型模拟,所得到的60 kg/m钢轨气压焊火焰加热结果与实际测量值吻合良好,平均相对误差为10.4%;所得到的QU100火箭橇滑轨正火加热结果与实际测量值吻合良好,平均相对误差为8.0%;对60kg/m钢轨气压焊接加热器进行优化设计,加热后焊接端面温差减小了11.74%,其模拟方法和计算结果可以作为不同轨型钢轨气压焊加热器设计的理论依据。

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。

钢轨气压焊燃气气流程序柔性控制技术

为了克服在钢轨气压焊点火或关火过程中造成的回火现象,提高焊接效率,通过工控机、PLC、A/D和D/A、质量流量控制器等组成控制系统,采用PLC专用程序编制软件编制控制程序,控制混合气体在小流量下点火,再平滑地升至焊接流量;在关火时,先成比例地降至关火流量,再关火;设置、自动柔性调节控制最佳的点火、焊接加热、关火过程中的气体流量和配比,实现点火和关火过程微爆鸣,克服了焊接过程容易发生"回火"故障所带来的安全性差等弊病,提高了作业效率。

提速线路道岔气压焊新技术

介绍了黔桂线提速线路应用YJ-720TB-SZ数控式气压焊轨机焊接道岔的实践经验。焊接4249和CZ2516共49组330个道岔接头,其工艺参数为:预顶压力18 MPa、低压压力6 MPa、顶锻压力50 MPa、氧气流量88 SLM、乙炔流量92 SLM、焊接时间360 s、正火温度900℃、正火时间270 s,其接头的外观质量和内部质量经探伤检查,一次焊接合格率为100%,取得了满意效果。

钢轨气压焊气流控制新技术

以PLC为控制核心,以质量流量控制器为主要控制部件,采用多种方式实现钢轨气压焊焊接过程中氧、乙炔气体混合比与流量控制。试验表明,该控制系统具有很好的控制效果和控制精度,功能强,体积小,能满足钢轨现场焊接的各种需要。

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。

钢轨气压焊的回火研究

气压焊是钢轨现场焊接的主要方法之一。新型的移动式气压焊轨机具有焊接质量稳定、焊接速度快、自动化程度高、无油烟环保的优点,适用于新线和既有线的工地、桥梁、隧道轨道铺设施工工程单元焊、锁定焊复杂工况。回火是气压焊氧、乙炔混合气体燃烧特有的现象,如何避免回火对提高移动式气压焊轨机焊接效率有很大影响。在分析移动式气压焊轨机气路的基础上,根据钢轨焊接工艺所要求的参数,以及气体使用压力安全范围、气流稳定性要求,分别从气瓶连接方式、回火防止器、质量流量控制器等环节进行优化,提出了避免回火的有效方法。

高强耐磨钢轨压焊接头软化区研究

钢轨焊接接头经过热循环后形成热影响区,该区域内存在不完全相变重结晶区域,导致其硬度下降,出现软化,而软化严重的接头在上道服役后会产生马鞍形磨损,导致线路不平顺。通过试验研究了不同冷却条件下高强耐磨钢轨气压焊接头软化区硬度的变化规律。结果表明:冷却过程采用喷风、喷雾等方式提高冷却速度,对缩小接头软化区宽度有显著作用。高强耐磨钢轨气压焊接头软化区最软点硬度随母材强度升高而升高,但钢轨强度级别越高,接头最软点与母体硬度的比值越低。1280 MPa级及以上强度级别的钢轨,很难稳定达到压焊接头软化区硬度标准要求(H_(J1)/H_(P)≥0.8),建议修改或降低指标要求。