[发明专利]一种钢轨的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢轨领域，更具体地说，涉及一种钢轨的制造方法。

背景技术

钢轨的制造过程通常包括如下步骤：轧制高温的钢坯，以获得钢轨坯件；冷却钢轨坯件；矫直冷却后的钢轨坯件；以及检测钢轨坯件，最终切割为合格的钢轨等。

轧制获得的钢轨坯件的截面形状与最终钢轨的截面形状基本相同，如图1所示。在冷却过程中，钢轨坯件截面各部分的冷却速度不一致。具体来说，轨底3部分的冷却速度相对较快，而轨头1部分的冷却速度相对较慢，因而，当轨底3部分冷却到不再产生收缩变形时，轨头1部分的温度仍然较高，在随后的冷却过程中继续产生收缩变形，因此，当钢轨坯件最终完成冷却时，整个钢轨坯件在截面上将向轨头1部分弯曲。钢轨坯件在截面上的弯曲度通常称为矫前弯曲度。同时，由于钢轨坯件的两端部分的冷却速度相对较快，而钢轨坯件中间部分的冷却速度相对较慢，因此，当钢轨坯件最终完成冷却时，钢轨坯件的两端会向钢轨坯件的轨头1方向翘曲，从而在长度方向上呈现弯曲的状态，影响钢轨坯件的平直度，如图2所示。

矫前弯曲度和平直度的程度对后续工序的影响甚大。如果钢轨坯件的矫前弯曲度过大(平直度较小)，当钢轨坯件超过矫直机前上料辊道宽度时，钢轨坯件将无法从冷床上移送到辊道上，无法进行矫直处理，从而造成生产无法进行。

而且，即使能够进入矫直机进行矫直处理，但是此时必须适当增加矫直压下量，以使钢轨坯件得到矫直。这样会导致最终产品的钢轨中残余应力相应地增加，从而影响钢轨的使用安全。

由此可知，在钢轨的制造过程中，如何降低钢轨坯件的矫前弯曲度以及提高平直度是较为重要的。因此，在目前的现有技术中，已经普遍对钢轨坯件实施预弯处理，以控制钢轨坯件的矫前弯曲度，使钢轨坯件在矫直之前具有良好的平直度。但是，在传统的预弯处理中，钢轨坯件的反向形变曲线基本上为圆弧形，也就是说，钢轨坯件在其长度上的预弯程度基本上为均匀的。

然而，这种传统的预弯处理的缺陷在于：由于在冷却过程中，钢轨坯件在其长度上的不同部分的弯曲程度是不同的(例如，两端部分的翘曲程度较大，而中间部分的弯曲程度较小)，因而，这种传统的在长度上设置均匀弯曲程度的预弯处理，不能获得理想的预弯效果，不能将钢轨坯件的矫前弯曲度降低到更低的水平以获得较好的平直度。

发明内容

本发明的目的在于克服传统的钢轨制造方法中的预弯处理不能有效地降低矫前弯曲度以获得较好的平直度的缺陷，而提供一种能够更为有效地降低钢轨坯件的矫前弯曲度并获得较好的平直度的钢轨制造方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种钢轨的制造方法，该方法包括：将高温钢坯轧制为钢轨坯件；冷却钢轨坯件；以及将冷却后的钢轨坯件制成钢轨，所述方法还包括在冷却钢轨坯件之前的预弯步骤，该预弯步骤包括沿钢轨坯件自然冷却形变方向相反的方向对该钢轨坯件进行预弯曲，其中，所述钢轨坯件的预弯曲线的弯曲程度从两端到中间部分逐渐减小。

本发明的发明人发现，对于长度有限的钢材(例如长度在8-15米之间)来说，在冷却过程中，钢材全长的弯曲程度相差不大，因而，在长度上的预弯程度基本上为均匀的传统预弯曲线较为适用。然而，对于长度相对较长的钢材来说，如长度在50米以上的钢轨(坯件)来说，由于钢轨的长度较长，在冷却过程中钢轨长度上各个部分的变形差异较大，因而传统的长度上预弯程度基本均匀的预弯曲线不能适用。正是本发明的发明人意识到这种变化，才能够提出本发明的针对长度较长的钢轨适用的预弯曲线。

按照本发明所提供的钢轨的制造方法，在冷却钢轨坯件之前还对钢轨坯件进行预弯处理，而且在预弯处理中，钢轨坯件的预弯曲线的弯曲程度在全部长度上是非均匀的，即钢轨坯件的预弯曲线的弯曲程度从两端到中间部分逐渐减小。因而，能够更为有效地降低钢轨坯件的矫前弯曲度并获得较好的平直度。

附图说明

图1为钢轨的截面图；

图2为钢轨坯件冷却弯曲变形的示意图；

图3为本发明所提供的预弯曲线的一种优选实施方式的示意图；

图4为实施本发明的预弯步骤的示意图；以及

图5为表示钢轨坯件在预弯小车上的放置状态的示意图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。