[发明专利]提高中碳低合金钢轨大型气压焊接头质量的方法

说明书

本发明公开了一种提高中碳低合金钢轨大型气压焊接头质量的方法，包含以下步骤：使用氧‑乙炔火焰加热钢轨的待焊部位，直至表面呈半熔化状态；执行顶锻焊接；执行锻造工序，其中，锻造钢轨消耗量为1.5～3.0mm，锻造时间为1.5～3.0s，平均速度为0.50～1.5mm/s，锻造压力为45～60T；推凸后保压；以及对钢轨的焊接接头进行热处理。该方法通过在气压焊接后增加锻造工序，获得强度高、质量稳定的优质中碳低合金钢轨焊接接头。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，特别涉及到一种提高中碳低合金钢轨大型气压焊接头质量的方法。

背景技术

珠光体钢轨碳含量通常为0.70％～0.84％，热轧轨强度范围在880～1080MPa，硬度260～350HBW；热处理钢轨强度1080～1280MPa，硬度320～400HB，主要代表钢轨牌号为U71Mn、U75V、U78CrV。这一类钢轨主要用于国内高速铁路、客货混运和重载线路，这类钢轨含碳量高，合金元素含量较高，强度、硬度高，耐磨性好，接头焊后必须进行正火，才能保证接头质量。针对高原、高寒地区，全年温差和昼夜温度大等特殊的自然条件，对钢轨冲击韧性提出了更高要求。目前，对于高原、高寒地区，全年温差和昼夜温差大，线路工况复杂的铁路线，还没有一种钢轨能够完全满足其服役要求。因此，高原、高寒地区超长下坡路段铺设的钢轨踏面容易出现擦伤马氏体组织导致断轨风险，严重影响服役安全。。

因此，铁路工程领域亟需一种提高中碳低合金钢轨大型气压焊接头质量的工艺方法。

发明内容

本发明公开了一种提高中碳低合金钢轨大型气压焊接头质量的方法，通过在气压焊接后增加锻造工序，获得强度高、质量稳定的优质中碳低合金钢轨焊接接头。

为了解决上述技术问题中的至少一项，本发明采用以下技术方案：

依据本发明，提供一种提高中碳低合金钢轨大型气压焊接头质量的方法，包含以下步骤：

使用氧-乙炔火焰加热钢轨的待焊部位，直至表面呈半熔化状态；

执行顶锻焊接；

执行锻造工序，其中，锻造钢轨消耗量为1.5～3.0mm，锻造时间为1.5～3.0s，平均速度为0.50～1.5mm/s，锻造压力为45～60T；

推凸后保压；以及

对钢轨的焊接接头进行热处理。

依据本发明的一个实施例，使用氧-乙炔火焰加热钢轨的待焊部位的过程中，氧气流量为80～90L/min，乙炔流量为86～98L/min。

依据本发明的一个实施例，执行顶锻焊接的过程中，顶锻速度为15～18mm/s，顶锻量为30～34mm。

依据本发明的一个实施例，保压过程中，对钢轨的焊接接头持续10～15s施加压力25～30T。

依据本发明的一个实施例，对钢轨的焊接接头进行热处理，包含：

待焊接接头冷却至450℃以下，重新加热并进行正火处理。

依据本发明的一个实施例，方法还包含：

在焊接前执行端铣及打磨、拉轨、对轨的步骤。

依据本发明的一个实施例，方法还包含：

在热处理后对于钢轨轨头踏面及钢轨侧面进行打磨。

依据本发明的一个实施例，中碳低合金钢轨包含质量分数如下的各组分：C：0.50％～0.63％，Si：0.30％～0.60％，Mn：0.55％～0.80％，Cr+Ni+Cu+V：0.30％～1.0％，P、S≤0.025％，余量为Fe和不可避免的杂质。

通过采用上述技术方案，本发明相比于现有技术具有如下优点中的至少一项：