钢轨焊接理论培训讲义(DOC 85页)

钢轨焊接理论培训讲义(DOC 85页)

钢轨焊接理论培训班讲义

(移动闪光焊部分)

铁科院金化所

北京市海淀区大柳树路2号

主要内容梗概

第一章:基础知识

1.1:金属的力学性能

1.2:钢轨的基本知识

第二章:钢轨焊接理论

2.1:钢轨焊接方法

2.2:闪光焊接的基本概念和基本理论第三章:钢轨闪光焊接设备

第四章:钢轨闪光焊接工艺和技术规程第五章:钢轨闪光焊接缺陷及预防

第六章:钢轨焊接接头打磨

第七章:钢轨焊接标准

第八章:高速铁路钢轨焊接质量控制

附录1:百米定尺钢轨吊运,存放规定(暂行)

附录2:钢轨焊接接头标识规则

前言

钢轨焊接质量关系到铁路和车安全

铁路提速和客运专线建设对钢轨焊接质量提出了更高的要求

<<中长期铁路网规划>>描给了2020年以前铁路发展的宏伟蓝图,未来几年是中国铁路大规模建设的关键阶段

我国钢轨焊接作业人员的素质急待提高

第一章基础知识

1.1 金属的力学性能

金属力学性能:

定义:金属材料在一定的温度条件和外力作用下.抵抗变形和断裂的能力.主要包括:强度、塑性、硬度和韧性。

1.1.1强度

定义：金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。MPA=N/MM2 常用强度指标主要有：抗拉强度屈服强度

1.1.2塑性：

定义：金属材料在外力作用下产生永久变形的能力常用的塑性批标主要有：伸长率5和断面收缩率

标距长度等于试样直径的5倍通常倍时的延伸率为同一材料的不能直接比较钢轨焊接中用

拉伸试验

抗拉伸试验试件及断口照片

1.1.3硬度

定义：衡量金属材料软硬程度的一种性能

通常用压入硬度法。常用硬度指标：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。

（1）布氏硬度：以一定直径、一定载荷P压入表面，保持一定时间，测量压痕直径D，求出压痕面积F（P/F=HB）

表示方法：HBS（压头为卒火钢球，适用于布氏硬度值小于450的材料）

HBW(压头为硬质全金，适用于布氏硬度450-650的材料。例如：150HBS10/1000/30:表示用100MM淬火钢球，在9.81KN（1000KGF）载荷作用下，保持30秒。测得的布氏硬度为150。

优点：硬度值代表性全面，不受个别组成相及微小不均匀度的影响。试验数据稳定。数据重复性强。

缺点：压痕大。不适用于成品检验。

钢轨顶面布氏硬度测量

（2）洛氏硬度：测量压痕深度。

我国常用三种标尺：HRA\HRB HRC

优点：操作方便。可以直接读数

缺点、：压痕小。代表性差。如果进料存在偏折。测量值分散度大

（3）维氏硬度：试验原理与布氏硬度相同。根据压痕单位面积载荷计算硬度值。不同点是：压头是金刚石棱锥体。符号：HV 例如：640HV30/20,表示施加30kgf载荷,保持20秒,测得的维氏硬度值是640/

优点:精确可靠

缺点:生产率低,不适用于成批生是的常规检验.

1.1.4韧性:

定义:金属材料在破断前明收能量而进行塑性变形的能力.一般用冲击功来表示:冲击动:AKU(或AKV ) 缺口类型:U型.V型之分

韧性转变

金属材料力学性能研究表明.任何金属材料都具有两个强度指标.即屈服强度和断裂强度.两者都随温度下降的速率比断裂强度的下降速率大.因而两者的关系曲线交于某一温度T.当T.T时,断裂强度大于尸屈服强度,材料先发生屈服，后发生断裂;当T

强度相等的温度,即由韧性断裂向脆性断裂转变的温度.也就是韧脆转变温度.因此,凡提高屈服强度的因素,均使用TK升高.促进材料脆性断裂,因此材料的屈强比提高,脆断倾向也会增加.

1.2.1钢轨的作用和要求:

作用:承受机车车辆的重量,并将重量及其震动冲击力传给道床,引导车轮沿规定方向运行.在自动闭塞信号区段上.兼作轨道电路.承受的载荷有:压力,冲击.弯曲.磨在耗.

要求:钢轨应该有良好的综合性能.包括:足够的强度.良好的耐磨性.较高的抗剥离和抗擦伤能力.良好的软抗疲劳性能.一定的耐腐蚀性.良好的焊接性.

钢轨的冶炼和轧制.

1.2.2钢轨的分类

1)按化学成分:普通碳素钢轨(U74、U71Mn)、低(微)

合金钢轨（U75v）合金钢轨

2）按外型尺寸和重量：43kg/m,50kg/m 60kg/m 75kg/m

3)按强度级别：80kg级(U74) ,785Mpa

90kg级(u71Mn) 883Mpa

100kg 级[U75v (PD3) U76NbRe (BnbRe)], 980Mpa

4）按牌号：U74、U71Mn U75v(PD3) 、U76NbRe(BnbRe)等

5）按交货状态：热轧钢轨和热处理钢轨。

钢轨淬火后。强度强以达到1080Mpa-1275Mpa 注：目前我国已经停止生产U74钢轨。干线铁路已经取消U74钢轨，支线铁路还有部分U74钢轨，焊接再用钢轨时可能还会遇到。

1.2.3钢轨的标号

1）牌号：U74、U71Mn U75v、U76NbRe

U74: U是钢轨钢代号。71表示应该种钢轨的平均包含碳量是0.71%

Mn：表示钢轨中含有锰元素。

U71Mn（k）客专用轨，强度级别相当于U71Mn ，化学成分相当于欧洲EN260

2）厂标：

钢轨厂标（攀钢）和牌号（U75v）攀钢，05年，2号炉，第1176炉

现在的标识

武钢的钢轨标识

轨端贴有标签，显示负轨型号。牌号。长度。炉号。交货状态等。有的还标注适用的线路速度

基础知识：轨头轨腰轨底

1.2.4钢轨的型式尺寸（TB/T2334-2003,铁标适用