李二勇, 王 建, 张奕梁

(深圳市帆泰检测技术有限公司, 深圳 518055)

地铁钢轨轨腰开裂失效分析

李二勇, 王 建, 张奕梁

(深圳市帆泰检测技术有限公司, 深圳 518055)

采用化学成分分析、断口宏观和微观分析、金相分析、硬度测试等方法，对某地铁钢轨轨腰位置发生开裂的原因进行了分析。结果表明：焊瘤表面质量差、焊缝中心存在网状铁素体以及基材非金属夹杂物含量超标等因素，导致钢轨在轨腰位置于外力作用下发生一次性脆性开裂。最后针对钢轨开裂原因提出了改进措施。

轨腰；焊缝缺陷；网状铁素体；夹杂物；脆性开裂

地铁轨道某段运行2 a(年)左右，在日常检查中发现某处轨腰出现平行于轨头踏面的裂纹，且裂纹已经贯穿轨腰宽度,如图1和图2所示。钢轨材料为U75V轨道钢，轨道所处隧道温湿度监控数据正常。钢轨闪光焊后无损检测及日常无损检测均未发现焊瘤处有明显裂纹。为查明钢轨开裂原因，笔者对其进行了检验和分析。

1 理化检验

1.1 化学成分分析

采用化学元素分析法对失效钢轨进行元素组成分析，结果如表1所示，根据GB 2585-2007《铁路用热轧钢轨》可知，该钢轨符合U75V钢轨成分要求。

1.2 宏观分析

沿已开裂裂纹将失效钢轨打开形成断口试样。由图3可见，断口宏观塑性变形不明显，断口表面氧化较严重,分布有明显的辐射纹和人字纹，此为裂纹快速扩展时产生的。裂纹自轨腰高度1/2处向两侧扩展，形成的断口平行于轨头踏面。辐射纹起源于图3中位置A(焊瘤表面)，随后向下以及左右两侧扩展，并在两侧形成人字纹。……