[发明专利]60kg/m U75VH钢轨的闪光焊接头的热处理方法

说明书

本发明公开一种60kg/m U75VH钢轨的闪光焊接头的热处理方法，其包括对焊后冷却至210‑250℃的60kg/m U75VH钢轨的闪光焊接头加热至925‑935℃后停止加热，待钢轨接头踏面温度冷却至780‑795℃时开始采用喷风冷却，喷风风压为0.14±0.01MPa，待钢轨接头踏面温度降至450‑460℃后停止喷风冷却，自然冷却至室温。本发明提供的热处理方法能够进一步改善60kg/m U75VH钢轨的闪光焊接头的质量。

技术领域

本发明属于钢轨焊接技术领域，具体涉及一种60kg/m U75VH钢轨的闪光焊接头的热处理方法。

背景技术

钢轨闪光焊接头性能除了主要受到焊接缺陷、焊机状态和钢轨母材的影响外，还受到焊后热处理的影响。焊缝经过热处理后，接头的塑性和韧性得到大幅度提高。这是由于热处理大幅度细化了焊缝晶粒，降低了碳在合金中的固溶度，因此大幅度提高了钢轨焊接接头的韧性。但如果钢轨焊缝热处理工艺不当，加热温度高、加热速度快、高温停留时间短、温度分布不均匀及在空冷条件下连续冷却等特点，在接头尤其是热影响区容易出现组织粗大，甚至易形成马氏体等有害组织，使接头处出现硬化、脆化等现象。

专利文献CN107552936A(以下称文献1)公开一种60kg/m U75V+U75VG钢轨移动闪光焊接及热处理工艺，其中热处理时将接头温度自然冷却至300℃后，采用中频电源全断面加热闪光焊接头至轨头焊缝踏面峰温度达到900-920℃，然后通过喷风装置(喷风风压为0.2-0.25MPa)冷却至终冷温度≥430℃。该文献1热处理后的钢轨接头的内部缺陷少，焊接质量稳定，可通过疲劳试验、拉伸试验以及静弯试验的测试要求。然而，该文献1并没有公开其热处理方法对钢轨接头的强度、硬度和韧性的具体试验数据。专利文献CN115478149A(以下称文献2)公开一种重载铁路用贝氏体钢轨与珠光体钢轨(例如60kg/m或60kg/m U75VH钢轨)焊接接头热处理工艺，其结合两种钢轨CCT曲线中各关键温度点进行的工艺发明，接头正火后通过控制珠光体和贝氏体组织相变温度和时间，使接头热影响区珠光体一侧得到细珠光体组织，贝氏体一侧得到贝氏体组织，从而使接头具有较高的强度、硬度和韧性。实际上该文献2只有实施例4得到了接头抗拉强度为1085MPa，接头延伸为9.2％，接头的硬度平均值HJ与母材硬度平均值HP的比值满足HJ为0.91HP，接头软点硬度平均值HJ1与母材硬度平均值HP的比值满足HJ1为0.86HP，软化区宽度W为18mm的热处理后钢轨。对于该文献2公开的工艺是否能够进一步获得具有更高的H/HP和HJ1/HP，以及更小的软化区宽度W并不可知。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种60kg/m U75VH钢轨的闪光焊接头的热处理方法，其包括对焊后冷却至210-250℃的60kg/m U75VH钢轨的闪光焊接头的焊缝区域加热至925-935℃后停止加热，待钢轨接头踏面温度冷却至780-795℃时开始采用喷风冷却，待钢轨接头踏面温度降至450-460℃后停止喷风冷却，自然冷却至室温；其中所述喷风冷却的喷风风压为0.14±0.01MPa。

在一些实施方式中，所述喷风冷却的喷风口距离钢轨接头表面25±5mm。

在一些实施方式中，对所述60kg/m U75VH钢轨的闪光焊接头的加热方式为采用双感应电加热或氧乙炔火焰加热。

在一些实施方式中，对所述60kg/m U75VH钢轨的闪光焊接头的加热时间控制在100-190s。

在一些实施方式中，所述焊缝区域是指熔合线两侧各20mm内的区域。