李钧正 韩志杰 陈红卫

（1.河钢集团邯钢公司； 2.河钢股份有限公司钢铁研究院）

0 引言

中国经济的快速发展和国民生活质量的不断提高，推动着国家铁路运输向着高速、重载和高行车密度的方向发展。钢轨是铁路安全、稳定运营的重要组成部分，产品质量影响着铁路安全和使用寿命。轨底残余应力作为钢轨的重要理化指标之一，对钢轨的使用状况产生着重要影响，严重情况下会造成钢轨突然断裂，进而发生列车安全事故[1-3]。TB/T2344—2012《43 ～75 kg/m 钢轨订货技术条件》规定钢轨轨底最大纵向残余拉应力应不大于250 MPa[4]。

由于钢轨矫直工艺对轨底残余应力影响较大，因此各钢轨生产企业对矫直技术都十分重视，纷纷投入大量人力物力进行钢轨矫直设备及技术的研发[5-9]。笔者根据河钢邯钢钢轨生产线平立复合矫直机的实际情况，运用ABAQUS 软件建立了钢轨矫直过程有限元分析模型，对钢轨矫直全过程进行模拟，以研究矫直工艺对钢轨轨底残余应力的影响规律，为现场矫直工艺优化提供了数据支撑。

1 钢轨生产流程及矫直工艺介绍

河钢邯钢钢轨生产线于2012 年建成投产，设计能力80 万t/年。钢轨生产流程：铸坯加热→高压水除磷→开坯机BD1 轧制→开坯机BD2 轧制→万能可逆轧制→精轧→钢轨打印→热锯切头→（余热淬火→）冷床冷却→矫直→钢轨检测→锯钻加工→收集入库。

钢轨矫直采用平立复合矫直机。水平矫直机为双支撑固定节距矫直机，较之悬臂梁式矫直机，设备刚度提高了，矫直质量更好，并且在国内率先采用了1 800 mm 的矫直辊节距，有效降低了钢轨的矫后残余应力。……