[发明专利]一种新型钢轨修复用合金丝材及钢轨表面损伤修复的方法

权利要求书

1.一种新型钢轨修复用合金丝材，其特征在于，所述新型钢轨修复用合金丝材包括如下重量百分比的组分：0.6-1.5％的硅、0.1-0.4％的锰、0.01-0.1％的钒、0.01-0.5％的铜和小于等于0.45％的碳，其余为铁；

所述新型钢轨修复用合金丝材通过以下方法制得：配料、熔炼和铸造，具体如下：

（1）配料：采用金属锰、金属铜、金属钒、金属铁、碳块、原料硅作为原材料按照目标组分进行配料；

（2）熔炼:

（2.1）将配好的金属锰、金属铜、金属钒、金属铁加入中频感应炉中，通电加热使其熔化，然后将配置好的碳块和原料硅依次加入，得到合金熔液；

（2.2）将步骤2.1得到的合金熔液进行脱氧，脱氧时间为1-2min；

（2.3）控制碳含量和合金含量达到要求，调整成分合格后，出炉，出炉温度为1450-1500℃；

（2.4）铸造成型，即得到新型钢轨修复用合金丝材；

所述的新型钢轨修复用合金丝材进行钢轨表面损伤修复的方法，包括如下步骤：

(1)将上述新型钢轨修复用合金丝材的钢铸件锻成盘条，并由丝材拉拔工艺冷拔成直径为0.5-1.2mm的熔覆丝材；

(2)清理受损的表面，去除浮锈、灰尘、油污杂质，保证修复面的洁净，避免杂质影响结合处成分组成，而降低结合处综合性能；

(3)建立三维模型，利用图像分层软件对所述三维模型进行切片分层，然后使用路径规划软件进行成型路径设计；

(4)根据步骤(3)中的成型路径设计，以所述新型钢轨修复用合金丝材作为熔覆材料，采用激光电弧复合成形工艺在钢轨的受损面熔覆熔覆层以进行修复；所述熔覆材料为熔覆丝材，所述熔覆丝材由丝材拉拔工艺制得，所述丝材拉拔工艺包括多个道次拉拔，在所述道次拉拔之前去应力的方法为：在670-720℃下保温8小时后空冷；

(5)完成所有分层的熔覆沉积后，对熔覆有熔覆层的钢轨的受损面进行表面清理打磨，得到修复后的理想的钢轨表面。

2.根据权利要求1所述的新型钢轨修复用合金丝材，其特征在于，所述新型钢轨修复用合金丝材包括如下重量百分比的组分：0 .4％的碳、0 .8％的硅、0 .4％的锰和0 .1％的钒，0.3％的铜，其余为铁。

3.根据权利要求1所述的新型钢轨修复用合金丝材，其特征在于，所述新型钢轨修

复用合金丝材包括如下重量百分比的组分：0.4％的碳、1.2％的硅、0.4％的锰和0.05％的钒，0.5％的铜，其余为铁。

4.根据权利要求1所述的新型钢轨修复用合金丝材，其特征在于，所述激光电弧复合成形工艺中，在熔池的外围形成有以形成惰性气体保护气氛的惰性保护气帘。

5.根据权利要求4所述的新型钢轨修复用合金丝材，其特征在于，形成所述惰性保护气帘的惰性保护气体为氩气，所述氩气的纯度为≥99.99％。

6.根据权利要求1所述的新型钢轨修复用合金丝材，其特征在于，所述激光电弧复合成形工艺中，熔覆工艺参数为：电流80-132A，电压10.9-14.6V，扫描速度6mm/s。

7.根据权利要求1所述的新型钢轨修复用合金丝材，其特征在于，所述激光电弧复合成形工艺中，所述熔覆丝材的送丝速度为3-5m/min。

8.根据权利要求1所述的新型钢轨修复用合金丝材，其特征在于，所述步骤(1)中，对所述三维模型进行切片分层使每层的高度为0.5-1mm。