丁 韦，张宪良，赵 国，宋宏图

(1.中国铁道科学研究院 金属及化学研究所，北京 100081;2.北京铁路局 工务机械段，北京 102206)

钢轨闪光焊接头过热区缺陷的形成机理及预防方法

丁 韦1，张宪良2，赵 国1，宋宏图1

(1.中国铁道科学研究院 金属及化学研究所，北京 100081;2.北京铁路局 工务机械段，北京 102206)

对钢轨闪光焊接头轨底过热区出现的微裂纹缺陷的形成和扩展机理进行了分析，并结合相关疲劳试验及断口扫描，证明裂纹缺陷与钢轨母材带状组织中的MnS夹杂物有关。MnS夹杂物沿着带状组织纵向层状分布，弱化带状组织垂直方向的强度。焊接加热使得其强度进一步下降。焊接末期的顶锻和推凸使得带状组织沿垂直方向承受较强的剪切应力，当剪切应力值超过带状组织垂直方向的强度时就会出现微小裂纹。存在这类裂纹的落锤断口特征是在裂纹源区宏观断口可观察到微小裂纹及空洞。控制该缺陷产生的方法是减小母材成分偏析和提高推凸时的接头温度。

钢轨 闪光焊 过热区裂纹 预防方法

1 概述

钢轨闪光焊接头质量稳定，是钢轨焊接最为可靠的方法。目前国内外钢轨闪光焊接头占据了绝大多数。我国目前铁路及城市轨道交通中闪光焊接的比例超过了90%，并且焊接接头的检验标准也是全世界最为严格的。闪光焊接头落锤检验是其中最有代表性的项目。60 kg/m钢轨闪光焊接头的落锤检验标准为: 1 t质量锤从5.2或3.1 m高处落下，砸向跨度1 m长、接头居中放置的钢轨的焊接接头，每根接头1锤(5.2 m)或2锤(3.1 m)不断为合格，并要求连续25根(移动闪光焊为15根)不断。……