[发明专利]热处理型贝氏体钢轨焊接接头焊后热处理方法

说明书

本发明涉及热处理型贝氏体钢轨焊接接头焊后热处理方法，属于铁路钢轨焊接技术领域。本发明解决的技术问题是热处理型贝氏体抗锤性低。本发明的技术方案是当焊接得到的待冷却接头踏面表面温度冷却到850～500℃的温度区间后对接头的轨头部分进行风冷，当踏面表面温度冷却至270～210℃后结束风冷，让接头自然冷却至室温。通过本发明热处理后的焊接接头满足热处理型贝氏体钢轨焊接接头冲击、硬度、软化区宽度以及抗锤性的技术要求，可在国内重载线路钢轨的焊接基地或在线焊接施工单位推广使用。

技术领域

本发明属于铁路钢轨焊接技术领域，具体涉及热处理型贝氏体钢轨焊接接头焊后热处理方法。

背景技术

无论是焊轨基地闪光焊接，还是铁路现场铝热焊接，或气压焊接，钢轨一般都需要进行焊接形成无缝线路，提高铁路的平顺性，保证列车的平稳运行。多年数据统计表明，钢轨焊接接头发生伤损断轨事故的概率远大于钢轨母材本身，它涉及到铁路运输的安全，所以钢轨焊接接头的质量历来是铁路工务部门关心的重大技术问题。贝氏体钢轨是近年来研发的新品种，目前贝氏体钢轨分为热轧型和热处理型两大类，主要应用于生产铁路用户使用钢轨和道岔，因其抗拉强度、硬度高，疲劳性能和耐磨性能优异，日益受到制造厂家和铁路用户的关注。

目前国内钢轨闪光或气压焊焊接后通常按照TB/1632标准要求在900℃左右进行焊后正火热处理工艺，即采用中频感应电加热或氧乙炔火焰加热至900℃的峰温后空冷至室温，为了进一步提高踏面硬度还可以在正火处理后采取风冷工艺。

热处理型的贝氏体钢轨在焊接后接头硬度软化严重，故首要任务是需要采取合理的焊后热处理工艺加速冷却恢复接头硬度，减小软化区宽度，避免接头在上道服役过程中产生低塌，影响行车平稳性。然而，热处理型的贝氏体钢轨在焊接后采取全断面中频或火焰加热到900℃～940℃峰温热处理后，踏面硬度很难达到0.90H_p，软化区通常超过20mm，而且无论是空冷还是采用喷风处理加快冷却速度，焊接接头在落锤检验中的断口均呈平齐的脆性断口，接头抗锤性低，落锤检验不易通过，而抗锤性直接反应接头的焊接综合质量。

专利CN103898310B公开了一种贝氏体钢轨焊接接头的焊后热处理方法，该方法是将焊接得到的待冷却的接头进行第一冷却至第一温度320～380℃，然后将第一冷却后的接头加热至高于第一温度且不高于510℃，然后再进行第二冷却，在该方法的后处理过程中一方面采用了中频和/或火焰加热的正火工艺，工艺较复杂，能耗高，另一方面该专利解决的是接头冲击韧性、马氏体组织含量的问题，没有解决热处理型贝氏体钢轨焊接接头抗锤性低的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是热处理型贝氏体钢轨焊接接头抗锤性低。

本发明解决上述技术问题的技术方案是提供热处理型贝氏体钢轨焊接接头焊后热处理方法，步骤包括：当焊接得到的待冷却钢轨焊接接头踏面表面温度冷却到850～500℃的温度区间后，对接头的轨头部分进行风冷，当踏面表面温度冷却至270～210℃后结束风冷，让接头自然冷却至室温。

具体的，所述风冷是对接头踏面和轨头两侧面的焊缝及焊缝两侧各50～100mm以内的范围进行喷风冷却，也即对包括焊缝以及焊缝两侧在内的一共100～200mm的范围进行喷风冷却。

进一步的，所述风冷是对接头踏面和轨头两侧面的焊缝及焊缝两侧各100mm以内的范围进行喷风冷却，也即对包括焊缝以及焊缝两侧在内的一共200mm的范围进行喷风冷却。

进一步的，所述风冷是对接头踏面和轨头两侧面同时进行冷却，可采用现有的轨头风冷冷却装置，该冷却装置可以同时风冷接头踏面和轨头两侧面，有风压调节装置和显示仪表，并且可根据需要调节喷风口至踏面的距离和喷风长度。

其中，所述喷风冷却的风压为0.10～0.25MPa。

进一步的，所述喷风冷却的风压为0.10～0.15MPa。