地铁线路钢轨闪光焊接头轨头下颚伤损原因分析

国内某地铁线路在服役2年多后,钢轨的闪光焊接头出现了多起轨头下颚伤损,裂纹从轨头下颚焊筋边缘处发生,并快速发展为严重缺陷,最后导致接头断裂。通过对该受损接头进行外观检验,采用光学显微镜、扫描电镜等设备对裂纹的断口形貌、金相组织等进行检验,找到了下颚伤损的具体原因:该轨头下颚处推瘤后焊缝余高超标,推瘤与母材形成的夹皮未打磨干净,由此形成了明显的尖角,导致应力集中;加上该处在焊后正火过程中脱碳,形成了大量的铁素体组织,导致钢轨疲劳强度降低;列车运行中,在轮轨反复作用力下,轨头下颚推瘤夹皮与母材尖角处形成裂纹源,并逐渐扩展形成疲劳核伤,裂纹进一步扩展后导致接头断裂。

U78CrV钢轨非典型线状剥离掉块伤损分析

针对重载铁路用U78CrV热处理钢轨在小半径曲线路段出现的非典型线状轨头踏面剥离掉块伤损,对伤损钢轨进行外观、低倍宏观形貌及金相、扫描电镜等微观观察,并进行化学成分、氧氮含量、非金属夹杂物、脱碳层、拉伸性能、踏面硬度、断面硬度等理化性能检验等分析。结果表明,伤损与钢轨的质量无关,钢轨伤损缺陷部位有明显的金属塑性变形,裂纹沿金属塑性流变发展,非典型线状剥离掉块是轮轨受较大接触应力下产生的钢轨接触疲劳伤损。建议通过打磨和改善轮轨匹配关系等措施可以减缓或改善滚动接触疲劳伤损的产生。