高伟 牛小革 罗欢

中国铁路兰州局集团有限公司兰州工务机械段，中国·甘肃 兰州 730030

对某钢厂U71MnG钢轨固定式闪光焊接接头进行超声波探伤时发现批量异常反射回波，接头不合格率高，长钢轨成品率低。经初步分析研究，发现钢轨组织内部存在超出铁道行业标准钢轨供货技术条件中规定等级的夹杂物。论文通过工艺参数优化、接头金相分析、母材化学检验等方式分析探伤出波原因，并提出合理化建议。

钢轨；闪光焊；探伤；夹杂物

1 引言

2019年10-12月份河口南焊轨基地焊接U71MnG钢轨接头1704个，探伤不合格接头456个，轨底下表面平均波高约40%，不合格率26.8%，成品合格率仅15%左右，回波位置距离轨底边40mm-65mm，同期其它焊轨基地也发现同类问题。针对此问题，基地首先从优化生产工艺参数等方面尝试改进，进行了大量工艺试验，试验效果均不理想。由于超声波探测的焊接接头内部问题不同于肉眼可见的宏观缺陷，通过观察断口宏观形态很难进行准确判断，因此主要借助微观金相检验对接头内部及附近母材进行了更深层次的分析探索。积累钢轨缺陷原因对于改善钢轨焊接工艺具有极其重要的意义[1]。

2 工艺试验

2.1 降低焊接温度场热输入

预热阶段是热量输入最主要的阶段，热量输入的目的是加热钢轨端面并获得合适的温度场[2]。预热闪光焊接头主要依靠短路预热建立足够的加热区宽度，考虑到U71Mn系列钢轨温度的敏感度较高，硫化物熔点较低，容易在焊缝处形成结晶裂纹，或在焊接热影响区形成液化裂纹[3]。……