[发明专利]一种钢轨的焊接方法

说明书

本发明公开了一种钢轨的焊接方法，该方法包括：步骤一、选用闪光焊机和钢轨；步骤二、利用闪光焊机的夹钳将待焊钢轨固定；步骤三、利用闪光焊机进行闪光焊接工艺来焊接钢轨；步骤四、焊接完成后的钢轨形成焊缝；其中，闪光焊接工艺的参数控制范围为：预热循环次数为8～13、顶锻力为480～540kN、预热压力设定为100～165kN、预热相位控制参数为430‰～530‰。本发明的焊接方法能够有效缓减焊接接头微观组织中异常缺陷的产生，从而避免因焊接区域缺陷而导致的焊接接头裂纹扩展，延长钢轨使用寿命，保证铁路运行安全。

技术领域

本发明属于铁路钢轨焊接技术领域，尤其涉及耐内部损伤性珠光体钢轨或高强韧性珠光体钢轨的焊接方法。

背景技术

从60年代开始，为了提高运输经济效益与线路运输能力，逐步将货车轴重从19t提高到25t、30t、32t，对36t轴重车辆的试验亦在进行之中。随着货车平均轴重的逐年增加，轨道状态的恶化与部件伤损问题日益突出。目前，重载线路采用了焊接无缝钢轨，能够有效提高线路的稳定性。现阶段，钢轨无缝化已成为必然趋势。作为钢轨无缝化环节中的一道重要工序，钢轨焊接质量直接关系到铁路线路服役寿命，甚至行车安全。钢轨服役过程中，受焊接质量及线路实际运营条件复杂性的影响，焊接长轨条的断裂大多发生在焊接接头上，因而焊接接头成为了无缝线路的薄弱环节。

受熔化过程及高温影响，钢轨焊接过热区奥氏体晶粒粗化，导致该区域的硬度明显低于母材。软化的钢轨焊接接头在服役过程中，易优先在踏面部位形成“鞍型”磨耗，增加了轮轨冲击，影响钢轨使用寿命，并且受钢轨焊接接头的材料微结构分布不均匀和残余应力的影响，易导致裂纹容易在缺陷或高应力处萌生，威胁列车的运行安全性。

高强韧性珠光体钢轨采用热处理技术，基于细晶强化原理生产制造的高强韧性珠光体钢轨受焊接热循环作用后，焊缝区域的淬硬层消失并出现一较宽的低硬度区，导致焊缝及热影响区的硬度低于钢轨母材。

耐内部损伤性珠光体钢轨采用热处理技术，基于细晶强化原理生产制造的耐内部损伤性珠光体钢轨受焊接热循环作用后，焊缝区域的淬硬层消失并出现一较宽的低硬度区，导致焊缝及热影响区的硬度低于钢轨母材。

综上所述，铁路工程领域亟需一种耐内部损伤性珠光体钢轨或高强韧性珠光体钢轨的焊接工艺方法，以提高该类钢轨焊接接头的服役性能，并保证铁路运行安全。

发明内容

基于此，为了弥补现有钢轨焊接技术的不足，提供一种耐内部损伤性珠光体钢轨或高强韧性珠光体钢轨的焊接方法，该方法能够有效缓减焊接接头微观组织中异常缺陷的产生，从而保证铁路运行安全。

为了实现上述目的，采用以下技术方案：

本发明提供一种钢轨的焊接方法，所述方法包括：

步骤一、选用闪光焊机和钢轨；

步骤二、利用闪光焊机的夹钳将待焊钢轨固定；

步骤三、利用闪光焊机进行闪光焊接工艺来焊接钢轨；

步骤四、焊接完成后的钢轨形成焊缝；

其中，所述闪光焊接工艺的参数控制范围为：预热循环次数为8～13、顶锻力为480～540kN、预热压力设定为100～165kN、预热相位控制参数为430‰～530‰。

进一步地，所述钢轨选自耐内部损伤性珠光体钢轨或高强韧性珠光体钢轨。

进一步地，所述耐内部损伤性珠光体钢轨包括以下组分：C:0.70wt％-0.88wt％、Si:0.60wt％-0.80wt％、Mn:0.65wt％-1.00wt％、Cr:0.20wt％-0.50wt％以及微量组分；所述微量组分包括V:0.02wt％-0.10wt％、Ti：0.001wt％-0.030wt％、Nb：0.005wt％-0.08wt％。。