贝氏体基本轨轨头核伤原因分析

对伤损的U20Mn贝氏体基本轨进行了宏观形貌观察、断口扫描电镜观察、显微组织分析和材质检验分析试验,研究其轨头核伤原因。结果表明:该伤损基本轨的伤损类型为剥离裂纹发展成的轨头横向疲劳裂纹;轨头核伤产生的根本原因是轮轨接触应力超过了基本轨的接触疲劳强度,产生了剥离裂纹,裂纹沿接触剪切应力方向疲劳扩展,同时钢轨组织应力较大,加速了裂纹的横向扩展。改善轮轨接触方式,适时打磨消除剥离裂纹,可以减缓剥离裂纹的产生和发展。

重载铁路U78CrVH钢轨闪光焊接头轨头核伤缺陷分析

针对一重载铁路出现多个闪光焊接头因轨头探伤反射回波超标下道的问题,对其中一个接头采用落锤试验、宏观观察、金相显微观察、扫描电镜观察、能谱成分测试等方法进行了研究。结果表明:经过轨头受拉落锤试验折断的接头断口上存在核伤疲劳裂纹(白核),裂纹源位于踏面下13 mm处且存在横向扩展裂纹;裂纹源完全处于闪光焊接头的焊缝中心,并存在硅、锰、氧等灰斑夹杂元素。焊缝中的灰斑夹杂物破坏了焊缝组织的连续性,降低了接头的综合力学性能,当接头在服役过程中受车轮循环载荷作用时,灰斑夹杂物首先萌生出裂纹并横向扩展,最终形成轨头核伤。核伤附近的钢轨母材中A类夹杂物较多,应引起注意。建议改进焊接工艺参数,避免焊接过程中氧气进入;提高探伤检测技术,加强重载铁路钢轨焊接接头轨头部位的探伤检查。

钢轨探伤车对轨头核伤检测能力的分析

针对钢轨探伤车高速检测能力问题,结合我国钢轨探伤车的运用特点和核伤的检测原理,对钢轨探伤车的轨头核伤检测能力进行了理论和应用分析,并通过伤损试块和实际线路检测进行了验证。认为在目前的探伤车标准体系模式和运用管理模式下,轨头核伤的检测灵敏度不低于《钢轨探伤管理规则》(铁运【2006】200号)中钢轨探伤仪对轨头核伤检测时设定的检测灵敏度。

贝氏体钢轨母材轨头核伤原因分析

通过断口宏观与微观形貌观察、扫描电镜及能谱分析、金相显微组织分析等方式对3根贝氏体钢轨母材轨头核伤的原因予以分析,发现伤损均为氢致裂纹引起的轨头内部横裂型核伤。断口中心区域存在粗大的非金属夹杂物是导致钢轨中的氢在此处富集并形成裂纹的主要原因。贝氏体钢轨氢致裂纹型核伤的主要特征有:伤损位于轨头内部踏面下方4~10 mm处,断口中部存在粗大夹杂物;断口附近的低倍样中观察不到微细裂纹。通过采取改进生产工艺、降低钢中的氢含量(将钢水氢含量控制在1.7×10^-6以下)、减少钢中的粗大夹杂物等措施,再上线的贝氏体钢轨未出现该类伤损。

探伤车与探伤仪的轨头核伤检测能力对比分析

正钢轨探伤是保证运输安全的一道重要防线。加强钢轨探伤工作,是确保运输安全的重要技术措施之一。我国钢轨探伤主要有大型钢轨探伤车(简称探伤车)和小型钢轨探伤仪(简称探伤仪)2种形式,探伤车技术含量高、探伤速度快、适应性强,但灵活性差,探伤后需要人工复查。探伤仪探伤灵敏度高,灵活性好,但稳定性差,受操作者人为因素影响大。由于高速铁路。

钢轨踏面斜裂纹与轨头核伤的B型图对比分析

正1核伤与斜裂纹的特点钢轨轨头横向疲劳裂纹俗称轨头核伤(简称核伤),呈椭圆形,长、短轴之比约3:2。核伤疲劳源一般位于距踏面8～12mm、距内侧5～10mm处。核伤方向与轨头侧面近乎垂直,与踏面多呈10°～25°夹角(单行线上)或近乎垂直(复行线上)。核伤在未发展到外表面时肉眼不可见,称"白核";已扩展到外表面时,因氧化变为黑色,称"黑核"。核伤可导致钢轨横向折断。

皮带轮式相控阵钢轨探伤车的研制

为提高钢轨探伤的检测效率,研发了基于快速相控阵技术的重载铁路钢轨探伤车,实现了80 km·h^(-1)速度下重载铁路的钢轨探伤。该探伤车在60 kg·m^(-1)轨(简称60轨)及75 kg·m^(-1)轨(简称75轨)标定线路条件下以最高80 km·h^(-1)的速度检测轨头、轨腰及轨底共276处人工伤损,伤损平均检出率分别为90.7%和91.2%,同时缺陷的A扫信号幅度均超过100%,信噪比均大于24 dB,符合相关标准的检出要求。使用该探伤车在正线上以高于60 km·h^(-1)的速度进行探伤,累积里程已超2500 km,发现轨头核伤1例,与GTC-8C型数字式钢轨探伤仪复核结果吻合;另跟踪了30处区间线路探伤信号的典型特征,其B扫图谱重复性好,与GTC-8C型数字式钢轨探伤仪一致性较好,初步验证了该探伤车在不同速度及不同线路条件下的检出效果。

YOLOv5超声波图像识别技术在高原高寒钢轨探伤中的应用

高原高寒地区环境复杂、昼夜温差大,对铁路建设与运营产生不良影响,容易发生由于钢轨内部伤损引起的断裂事故。研究基于YOLOv5的超声波图像识别技术在青藏铁路钢轨探伤检测中的应用,特别是针对轨头核伤、轨面鱼鳞伤等常见伤损类型进行检测。通过智能钢轨探伤仪采集高寒地段钢轨数据,以YOLOv5方法对数据集进行整理、处理和模型训练,精准识别和定位轨头核伤、轨面鱼鳞伤等损伤。研究表明,基于YOLOv5的模型在识别和定位各类钢轨损伤方面具有很高的准确性和实时性,可以同时进行目标检测和类别分类,并能在保持较高准确度的同时实现快速检测。提供一种新的、更有效的钢轨探伤检测数据分析方法,有助于提高铁路安全和运营效率。

大准铁路快速相控阵钢轨探伤技术研究

随着大准铁路运量逐年增加,钢轨伤损数量增多,种类复杂化,危及铁路行车安全。目前大准铁路钢轨探伤主要采用手推式探伤仪,效率低,成本高。近年来国内各铁路企业逐渐引进国外大型钢轨探伤车,取得了一定的使用效果,但受对中不良等因素制约,核伤漏检率高,无法适应国内重载铁路钢轨探伤需求。本文基于国际先进的快速相控阵技术,提出一种相控阵超声波探头布局方式,在高速、高效检测前提下,可较好兼容不同轨型或不同打磨量钢轨,有效克服了对中不良等问题对检测的影响,提升了钢轨缺陷尤其是轨头核伤的检出率,节省了探伤成本。

残余应力对贝氏体钢轨使用缺陷的影响

为了研究降低贝氏体钢轨轨头核伤的方法,从贝氏体钢轨材质力学性能和显微组织出发,结合贝氏体钢轨残余应力和在重载线路的实际受力情况,分析贝氏体钢轨轨头核伤的形成原因。结果表明:贝氏体钢轨在使用过程中,轨顶残余拉应力和轮轨接触压应力相叠加是裂纹源形成及扩展的主要原因;低温环境下,残余应力叠加温度应力,构成轨头较高的拉伸应力;车轮通过轨顶时,叠加接触和弯矩压应力构成较高的脉冲疲劳应力,造成核伤缺陷;降低钢轨残余应力的主要方法是回火热处理,回火温度超过450℃可有效降低残余应力。建议将高强热处理钢轨轨顶残余应力指标纳入钢轨标准中。