pd3钢轨伤损分析与补焊技术分析

《pd3钢轨伤损分析与补焊技术分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、致谢本论文的工作是在我的导师高亮教授的悉心指导下完成的，高亮教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来高亮老师对我的关心和指导。孙国钧高工悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向孙国钧高工表示衷心的谢意。在实验室工作及撰写论文期间，铁道科学研究院研发中心的周清跃、习年生、陈朝阳等老师和沈阳局的郭洪德、李锦、王世顺、杨斌等同学对我论文中的部分研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。并且我还要感谢我所在的《PD3钢轨擦伤焊修技术研究》课题组的所有成员，是大家共同的努力完成了这份课题，

2、也为我的这篇论文的完成奠定了坚实的基础。另外也感谢家人，是他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。序为适应我国铁道线路对高强耐磨钢轨的需求，提高无缝线路的使用寿命，国内各铁路局相继采用PD3钢轨进行既有线钢轨的大中维修更换，并在城市地铁和轻轨的建设中广泛应用。PD3钢轨耐磨性好，实际使用寿命高，但随着既有线上PD3钢轨的大量铺设使用和铁路部门运量、轴载、行车密度和运营速度的不断提高，既有线上的PD3钢轨也不可避免的出现不同类型的伤损。研究PD3钢轨在新形势下伤损的主要类型和发展规律，以及PD3伤损钢轨的补焊技术和工艺，可以加深我们对PD3钢轨工作状态的认识并有助

3、于合理使用钢轨和延长其使用寿命，保证行车安全和旅客舒适度要求，具有重要的现实意义。1．引言1949年，我国铁路运营里程只有21810公里，不仅数量少，而且技术标准低，质量差，分布不合理。新中国成立50多年来，铁路在建设新线的同时，还对既有线路进行了一系列技术改造，从而大大增加了运输能力，改善了运输条件，科技含量不断提高。特别是1997年以来，我国的铁路建设进入了一个空前的发展时期。经过五次提速后，快速列车遍及全国各个铁路局，时速达到了160km／h。2003年8月我国第一条全长405公里的秦沈快速客运专线开通，运营时速达至U160km／h。2007年4月18日全国铁路第

4、六次大提速后，沈阳铁路局管内京哈线秦沈段动车组运营时速已经达至U250km／h。铁路第六次大提速后，全国有6003公里地段旅客列车速度达至U200km／h及以上，货物列车将大面积提速到120km／h，并开行多组合重载列车。2008年8月京津城际铁路将开通运营，最高时速达至U300"--'350km／h。随着我国铁路运营速度的提高和机车车辆载重的增加，对钢轨的使用性能要求越来越高，既有线路上大量采用的U71Mn钢轨的耐磨性已难以满足高速重载铁路运输的需求。而PD3钢轨由于有高强、耐磨等优点，可以有效地提高钢轨的使用寿命。为适应我国铁道线路对高强耐磨钢轨的需求，提高无缝线路

5、的使用寿命，国内各铁路局从2003年起相继采用PD3钢轨进行既有线钢轨的大中维修更换，如济南铁路局从2003年下半年开始，在京沪等干线上就逐步采用PD3钢轨进行U71Mn钢轨的更换。同时，PD3淬火钢轨还在许多城市地铁和轻轨的建设中得到广泛的应用。PD3钢轨是为满足铁路运输事业不断发展而研制的微合金化钢轨，经过大量线路铺设使用证明，PD3钢轨的耐磨性明显优于U71Mn钢轨，可明显减少剥离掉块、马鞍形磨耗和钢轨低接头等伤损缺陷，特别是在重载、提速线路和曲线上表现得尤为突出，实际使用寿命!：匕U71Mn钢轨可提高50％以上，但随着既有线上PD3钢轨的大量铺设使用和铁路部门运

6、量、轴载、行车密度和运营速度的不断提高，既有线上的PD3钢轨也不可避免的出现不同类型的伤损，研究其在新形势下伤损的主要类型和发展规律，可以加深我们对PD3钢轨工作状态的认识并有助于合理使用钢轨和延长其使用寿命。与此同时，为保证行车安全和旅客舒适度要求，线上PD3伤损钢轨的焊修工作也要开展研究。PD3钢轨的成分特点是增碳降锰补硅，钒微合金化，与传统的U71Mn钢轨相比，其具有高强度、耐磨的特点和可焊性差的缺陷，但是目前针对PD3钢轨的线上焊修，国内在此领域尚未开展有效的研究工作。因此系统地开展现场焊接工艺试验研究，探索PD3钢轨的补焊技术和工艺，满足大批量PD3钢轨日常使

7、用维护的需求，具有重要的现实意义。22．钢轨伤损分析2．1．钢轨的性能要求钢轨的主要功用在于承受车轮的巨大压力，并将压力传到轨枕上，同时引导机车车辆的车轮前进。这就要求钢轨必须为车轮提供连续的、平顺的和阻力最小的滚动表面，同时为了使机车能够牵引列车前进，又要求钢轨顶面具有一定的粗糙度，以便产生足够的摩擦，而对于车辆来说，摩阻力太大将使运行阻力增加，又要求钢轨头部有一定光滑度的滚动表面。钢轨好似一个弹性支座上的连续梁被支承在轨枕上。在动载作用下，钢轨产生弹性挠曲，为了抵抗弹性挠曲变形，要求钢轨具有足够的刚度。但为了保证钢轨在动荷载作用下，尤