对于国内钢轨焊接的现状及发展趋势

《对于国内钢轨焊接的现状及发展趋势》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com高铁焊接专题r缛掳国内钢轨焊接的现状及发展趋势兰州交通大学机电学(730070)车军郑韶先苏程摘要钢轨焊接技术对无缝线路的发展具有重要影响。尽管针对钢轨焊接的闪光焊、气压焊、铝热焊及电弧焊等新工艺不断出现，但因囿于上述4种焊接方法的热源特性及焊接工艺特点，使得钢轨焊接接头性能与质量的改善及焊接效率的提高都非常有限。为此，提出了将电子束焊应用于钢轨焊接的思路，并进行了U71Mn钢轨的电子束焊初步试验。结果表明电子束焊接头各项性能明显优于气压焊和闪光焊接头，甚至优

2、于母材性能。因而，电子束焊有望从根本上解决现有钢轨焊接方法所存在的问题，实现钢轨的高效、优质和绿色焊接。关键词：钢轨焊接电子束焊接接头质量与性能中图分类号：TG456．3焊接方法。然而，钢轨脉冲闪光焊设备较大，用电量也0前言大，因而该方法只适合于钢轨的厂内焊接，不适合于钢随着铁路向高速重载方向的发展，这就对铁路轨轨的现场焊接]。此外，钢轨闪光焊时在接头内易道线路提出了更高的要求，促使钢轨朝着“重型化、强形成灰斑缺陷，同时因焊接热输入过大，焊缝热影响区韧化、高平顺性、高焊接性能”的方向不断发展。晶

3、粒粗大，这些因素均导致钢轨闪光焊接头性能明显无缝线路因其具有高可靠性和高稳定性，故成为高速低于母材。重载轨道结构的最优选择，其优越性已得到各国的广1．2钢轨的铝热焊与气压焊泛认可[3]。然而，作为无缝线路关键技术之一的钢轨考虑到施工现场受电力和其它条件的限制，目前焊接技术，对无缝线路的发展有着重要影响。为此，世钢轨的现场焊接主要采用铝热焊和气压焊二种方法。界各国开发了很多适合于钢轨焊接的先进方法、设备由于钢轨铝热焊的工艺特点，其焊缝为铸态组织，并且及材料，并在实际应用中取得了良好的焊接效果。接头

4、受热面积较大，接头组织和性能较差，尤其是塑性文中对比分析了现有各种钢轨焊接方法的发展现和韧性较低。然而，该方法具有不需要电源、设备装置状，提出了将电子束焊接技术应用于钢轨焊接的思路，简单、操作简便、焊接速度快及加工成本低等特点，特并通过初步试验，明确了钢轨电子束焊接的接头性能。别适合于野外现场作业。为了改善钢轨铝热焊接头的性能，通常采用下列方法：①通过调整焊剂的成分及其1现有钢轨焊接方法及存在的问题比例，使焊缝的组织和力学性能获得提高；②通过改善1．1钢轨的闪光焊铝热焊的焊接工艺，来提高接头的性

5、能；③采用焊后热钢轨闪光焊具有工艺参数易于控制和调整、焊接处理的措施，以降低淬硬倾向和裂纹敏感性，并增加接速度快、焊接效率高、焊接工艺稳定以及焊接接头质量头韧性和提高疲劳强度J。研究表明，上述措施在一好等特点，是目前钢轨焊接的最佳选择。根据焊接的定程度上的确可改善和提高接头质量和性能。工艺不同，钢轨闪光焊可分为断续预热闪光焊、连续闪钢轨气压焊焊接区没有铸造组织、夹杂物和气孔，光焊和脉冲闪光焊，其中连续闪光焊比断续闪光焊更接头的温度梯度小，裂纹敏感性极小，不需要大功率电具节能性、工艺稳定性和接头质

6、量可靠性，而脉冲闪光源点，因而成为钢轨焊接的一种常用方法。钢轨气压焊又比连续闪光焊的接头落锤性能合格率高。因此，焊有风压式、液压式、固定式和移动式。目前应用最普钢轨脉冲闪光焊是当前世界上最先进的优质高效钢轨遍的是移动式小型气压焊，这种方式在上世纪八十年代初开始应用于国内钢轨现场焊接，并取得了良好的收稿日期：2011—06—03基金项目：铁道部科技研究开发计划重点项目(2010G014一A)。焊接效果。然而，钢轨气压焊对被焊轨头表面清理质2011年第10期33学兔兔www.xuetutu.com俘

7、搭高铁焊接专题锄量要求比较高，焊接成本也较高；另外，钢轨气压焊时2钢轨的电子束焊需要钢轨有一定的纵向移动，因此对超长钢轨的焊接有一定难度，特别是无法进行跨区间无缝线路的线上闪光焊、气压焊、铝热焊及电弧焊属于钢轨的传统焊接。焊接方法。尽管针对上述4种钢轨焊接方法的新工艺1．3钢轨的电弧焊不断出现，但因囿于上述4种焊接方法的热源特性及钢轨电弧焊在国外已有较长的发展历史，目前在焊接工艺特点，使得钢轨焊接接头性能与质量的改善国内主要应用于现场的维修工作。铁道科学研究院的及焊接效率的提高都非常有限。为此，

8、人们有必要探研究表明，钢轨电弧焊接头的静弯、落锤、疲劳和力学寻更加适合于钢轨焊接的热源及其焊接方法与工艺，性能均超过铝热焊接头，与闪光焊和气压焊的接头性以便早日实现钢轨的优质、高效及低成本焊接。能相近。日本采用强迫成形电弧焊进行钢轨焊接，并电子束焊是以高能量密度的电子束作为能量载在新干线上得到了应用¨。由于该方法存在焊接时间体，对材料和构件实现焊接和加工的特种加工工艺方较长、对焊接工艺及焊工技术要求很高、焊接质量稳定法。电子束焊具有能量密度高(10。～10W／cm)、容性差等缺点，故未得到广泛应