[发明专利]一种提高U71MnG钢轨焊接接头硬度的热处理方法

说明书

本发明公开一种提高U71MnG钢轨焊接接头硬度的热处理方法，其包括对焊后冷却的U71MnG钢轨焊接接头焊缝区域加热至915‑920℃后停止加热，待钢轨接头踏面温度冷却至730‑740℃时开始采用喷风冷却，待钢轨接头踏面温度降至410‑430℃后停止喷风冷却，自然冷却至室温。本发明提供的热处理方法能够进一步提高U71MnG钢轨焊接接头的硬度，使得热处理后焊接接头的硬度平均值HJ与母材硬度平均值HP的比值K1满足：1.10≥K1≥1.07。

技术领域

本发明属于钢轨焊接技术领域，具体涉及一种提高U71MnG钢轨焊接接头硬度的热处理方法。

背景技术

钢轨闪光焊接头性能除了主要受到焊接缺陷、焊机状态和钢轨母材的影响外，还受到焊后热处理的影响。钢轨闪光焊焊缝经过热处理后，金属显微组织明显细化，晶粒度可从1级提高到9级以上，很好的改善了钢轨闪光焊接头的韧性。另外，焊缝经过热处理后，钢轨闪光焊接头的塑性也得到大幅度提高。因此焊接接头焊后热处理工艺对提高高速钢轨质量具有非常重要意义。

例如专利文献CN115287441A(以下称文献1)公开一种U71MnG高速钢轨焊接接头的焊后热处理方法，其对焊后冷却至300℃以下的U71MnG钢轨焊接接头焊缝区域加热至880-910℃后停止加热，待钢轨接头踏面温度降至745-810℃时采用喷风冷却，待钢轨接头踏面温度降至410-455℃后停止喷风冷却，自然冷却至室温，最终能够使得热处理后接头的硬度平均值HJ与母材硬度平均值HP的比值K1满足1.10≥K1≥0.95，焊接接头软点硬度平均值HJ1与母材硬度平均值HP的比值K2≥0.80，满足标准要求。但该文献1共公开的方法实际上仅能使得热处理后接头的硬度平均值HJ与母材硬度平均值HP的比值K1最高达到1.06，因此仍有进一步提高热处理后焊接接头硬度的需求。

发明内容

针对现有技术中存在的一个或多个问题，本发明提供一种减小U71MnG钢轨软化区域的焊接接头的热处理方法，其包括对焊后冷却至300℃以下的U71MnG钢轨焊接接头焊缝区域加热至915-920℃后停止加热，待钢轨接头踏面温度冷却至730-740℃时开始采用喷风冷却，待钢轨接头踏面温度降至410-430℃后停止喷风冷却，自然冷却至室温；

热处理后的所述U71MnG钢轨焊接接头硬度满足：焊接接头的硬度平均值HJ与母材硬度平均值HP的比值K1满足：1.10≥K1≥1.07，接头软点硬度平均值HJ1与母材硬度平均值HP的比值≥0.89。

在一些实施方式中，所述喷风冷却的喷风风压为0.06±0.01MPa。

在一些实施方式中，所述喷风冷却的喷风口距离钢轨接头表面20±5mm。

在一些实施方式中，对所述U71MnG高速钢轨焊接接头焊缝区域的加热方式为采用双感应电加热或氧乙炔火焰加热。

在一些实施方式中，对所述U71MnG高速钢轨焊接接头焊缝区域的加热时间控制在120-200s。

在一些实施方式中，所述焊缝区域是指熔合线两侧各20mm内的区域。

基于以上技术方案提供的减小U71MnG钢轨软化区域的焊接接头的热处理方法通过优化控制加热温度、喷风冷却时钢轨接头踏面温度、以及钢轨接头踏面的最终冷却温度，相对于上述文献1进一步提高了热处理后U71MnG钢轨焊接接头的硬度，使得热处理后接头的硬度平均值HJ与母材硬度平均值HP的比值K1满足1.10≥K1≥1.07(1.09≥K1≥1.07)，接头软点硬度平均值HJ1与母材硬度平均值HP的比值≥0.89，因此本发明方法可进一步改善U71MnG高速钢轨的质量，具有良好的推广应用前景，可在国内高速钢轨的焊接基地或在线焊接施工单位推广使用。

附图说明

图1为实施例1中U71MnG钢轨焊后热处理纵断面硬度曲线。

图2为实施例2中U71MnG钢轨焊后热处理纵断面硬度曲线。