CN109055708B - 一种共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法 - Google Patents
一种共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109055708B CN109055708B CN201810946975.1A CN201810946975A CN109055708B CN 109055708 B CN109055708 B CN 109055708B CN 201810946975 A CN201810946975 A CN 201810946975A CN 109055708 B CN109055708 B CN 109055708B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel rail
- cooling
- joint
- welding
- rail
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
- C21D9/505—Cooling thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法,涉及铁路钢轨制造技术领域,提供一种成本较低且处理后焊接接头机械性能良好的焊接接头热处理方法。该方法包括依次进行的以下步骤:A、将温度为1000~1400℃的焊接接头进行第一阶段冷却,使焊接接头表面温度降低至650~720℃,第一阶段冷却为空冷,冷却速度为5.0~9.0℃/s;B、将焊接接头进行第二阶段冷却,使焊接接头表面温度降低至170~230℃,第二阶段冷却为采用仿型冷却装置进行的冷却,冷却速度为1.5~2.5℃/s;C、将焊接接头进行第三阶段冷却,使焊接接头表面温度降低至10~30℃,第三阶段冷却为采用仿型冷却装置进行的冷却,冷却速度为0.05~0.50℃/s。
Description
技术领域
本发明涉及铁路钢轨制造技术领域,尤其涉及一种共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法。
背景技术
目前,国内外重载铁路线路多采用共析珠光体钢轨,此类钢轨的含碳量通常在0.72~0.82%重量范围内,金相组织为珠光体,具有强韧性匹配良好,综合力学性能指标适中等特点。随着铁路的快速发展,大轴重重载线路对钢轨服役性能提出了更高要求。由于传统珠光体钢轨的综合力学性能与焊接性能几乎发展到了极限,在此情形下,强度等级更高,兼顾良好耐磨损性能及接触疲劳等综合性能的过共析钢轨应运而生,此类钢轨的含碳量通常在0.90~1.10%重量范围内,金相组织为珠光体+少量二次渗碳体。现阶段,钢轨移动闪光焊已成为国内外铁路施工现场的主流钢轨在线焊接技术,而对于强度等级与材质均不相同的两种钢轨,母材性能之间的差异给其焊接带来了巨大挑战。同时,钢轨受焊接热循环作用后,焊接区域的淬硬层消失并在焊缝两侧形成宽度较大的低硬度区,导致焊缝及热影响区的硬度低于钢轨母材。钢轨在线路服役过程中,易优先在焊接接头的轨头踏面形成“鞍型”磨耗,不仅增加了轮轨冲击,还严重影响到钢轨使用寿命,甚至危及行车安全。因而,如何恢复钢轨因焊接而降低的力学性能就成了钢轨得以应用的前提。
目前,关于过共析钢轨与共析钢轨焊接及焊后热处理工艺研究的报道和文献资料还相对较少。CN201610909362.1公开了一种过共析钢轨和PG4热处理共析珠光体钢轨焊接接头的焊后热处理方法,该方法包括将焊接得到的待冷却的钢轨焊接接头进行第一冷却至400℃以下,然后将第一冷却后的钢轨焊接接头加热至860~930℃,随后进行第二冷却至钢轨焊接接头的踏面温度为410~450℃。采用该方法获得的异种钢轨焊接接头可满足国内现行铁道行业标准TB/T1632.2-2014《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》中对于疲劳、拉伸、冲击以及静弯试验的测试要求。但上述发明中涉及到了钢轨焊后正火热处理过程,需要采用钢轨焊后热处理设备对钢轨焊接接头进行局部加热,不仅操作与实施过程复杂,而且成本偏高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种成本较低且处理后焊接接头机械性能良好的共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法。
为解决上述问题采用的技术方案是:共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法包括依次进行的以下步骤:
A、将共析珠光体钢轨和过共析钢轨焊接形成的温度为1000~1400℃的焊接接头进行第一阶段冷却,使焊接接头表面温度降低至650~720℃,第一阶段冷却为空气中自然冷却,冷却速度为5.0~9.0℃/s;
B、将焊接接头进行第二阶段冷却,使焊接接头表面温度降低至170~230℃,第二阶段冷却为采用仿型冷却装置进行的冷却,仿型冷却装置对焊接接头喷射压缩空气或水雾混合气,冷却速度为1.5~2.5℃/s;
C、将焊接接头进行第三阶段冷却,使焊接接头表面温度降低至10~30℃,第三阶段冷却为采用仿型冷却装置进行的冷却,仿型冷却装置对焊接接头喷射压缩空气或水雾混合气,冷却速度为0.05~0.50℃/s。
进一步的是:步骤B中,仿型冷却装置距离焊接接头20~50mm;冷却装置所喷射出的压缩空气或水雾混合气的压为0.40~0.80MPa。
进一步的是:步骤C中,仿型冷却装置距离焊接接头20~50mm;冷却装置所喷射出的压缩空气或水雾混合气的压力为0.05~0.25MPa。
进一步的是:焊接接头为由轨轨型相同,规格为60~75kg/m的共析珠光体钢轨和过共析钢轨通过钢轨移动闪光焊机焊接形成的接头。
本发明的有益效果是:(1)本发明利用焊接接头的焊接余热进行热处理,热处理过程中不需要再加热,因此简化了热处理工艺,并减低了成本。
(2)该方法能够将钢轨接头金相组织中可能出现的马氏体组织百分含量控制在≤2%范围内。同时,可使在距焊缝中心±10mm区域内的钢轨接头纵向硬度满足所对应的共析珠光体钢轨及过共析钢轨母材平均硬度的±30HV范围(不包括脱碳的焊缝中心线,受钢轨焊接高温影响,焊缝中心脱碳并产生元素烧损,导致硬度偏低),并且接头焊缝两侧的软化区宽度均低于15mm。采用本发明有助于改善钢轨在线路服役过程中因焊接区域硬度偏低而导致的钢轨焊接接头“鞍型”磨耗,有助于保证铁路运行安全。
附图说明
图1为采用实施例1中的方法得到的焊后热处理条件下的钢轨焊接接头的轨头踏面以下3~5mm位置的纵向硬度效果图。
图2为采用实施例2中的方法所得到的焊后热处理条件下的钢轨焊接接头的轨头踏面以下3~5mm位置的纵向硬度效果图。
图3为采用对比例1中的方法所得到的焊后空冷条件下的钢轨焊接接头的轨头踏面以下3~5mm位置的纵向硬度效果图。
图4为采用对比例2中的方法所得到的焊后热处理条件下的钢轨焊接接头的轨头踏面以下3~5mm位置的纵向硬度效果图。
图5为本发明涉及的各部位或位置示意图。
图6为本发明的钢轨接头的轨头踏面金相试样取样位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本发明中所述焊接接头为由轨轨型相同,规格为60~75kg/m的共析珠光体钢轨和过共析钢轨通过钢轨移动闪光焊机焊接形成的接头。焊接接头包含焊缝和/或热影响区在内的长度为70~100mm范围的区域,该区域的中心为焊缝。本发明中,所述“室温”为10~30℃范围的温度。
图6中a处为共析珠光体钢轨,b处为焊接接头,c处为过共析钢轨,d处为轨头踏面。图6和图6中e处为焊缝中心。图6中f处为金相试样取样位置。
共析珠光体钢轨钢连续冷却转变过程中的马氏体转变的临界冷却速度约0.7~1.5℃/s,而过共析钢轨钢连续冷却转变过程中的马氏体转变的临界冷却速度约1.8~3.0℃/s。共析珠光体钢轨Ms温度(马氏体组织形成的开始温度)约250℃,而过共析钢轨Ms温度约190℃。为避免钢轨焊接接头出现马氏体等异常组织,当对过共析钢轨与共析钢轨的焊接接头进行焊后热处理时,需将焊后热处理快速冷却过程中的终冷温度控制在共析珠光体钢轨Ms温度以上。同时,焊后热处理过程中的冷却速度须以临界冷速相对较低的共析珠光体钢轨钢为限,否则接头将会由于淬硬的马氏体组织而导致过早疲劳断裂。在一些国家的钢轨焊接标准中,如澳洲钢轨焊接标准AS1085.20-2012中规定,对于某些高强度等级、高含碳量及高合金含量的钢轨,在金相显微镜100x的观察倍率下,对于钢轨焊接接头中马氏体出现的最严重区域,马氏体组织的百分含量不得高于5%,否则接头将会由于大量淬硬的马氏体组织而导致过早疲劳断裂,严重影响铁路运行安全。因此,严格控制钢轨焊接组织中的马氏体含量对于铁路线路的稳定运行而言至关重要。此外,由于过共析钢轨母材中还存在少量的二次渗碳体,为避免二次渗碳体在钢轨焊接过程中呈网状沿晶析出,须在奥氏体向珠光体转变开始前对接头实施快速冷却。
基于上述发现,本发明如下:共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法包括依次进行的以下步骤:A、将共析钢轨和过共析钢轨焊接形成的温度为1000~1400℃的焊接接头进行第一阶段冷却,使焊接接头表面温度降低至650~720℃,第一阶段冷却为空气中自然冷却,冷却速度为5.0~9.0℃/s;B、将焊接接头进行第二阶段冷却,使焊接接头表面温度降低至170~230℃,第二阶段冷却为采用仿型冷却装置进行的冷却,仿型冷却装置对焊接接头喷射压缩空气或水雾混合气,冷却速度为1.5~2.5℃/s;C、将焊接接头进行第三阶段冷却,使焊接接头表面温度降低至10~30℃,第三阶段冷却为采用仿型冷却装置进行的冷却,仿型冷却装置对焊接接头喷射压缩空气或水雾混合气,冷却速度为0.05~0.50℃/s。
本发明利用钢轨的焊接余热实现钢轨的焊后热处理过程。针对焊接得到的余温较高的钢轨接头实施焊后加速冷却,以降低接头轨头由奥氏体向珠光体转变的相变温度,从而提高奥氏体再结晶区的硬度。基于金属学原理,钢轨接头在焊后高温快速冷却条件下存在一定的动态过冷度,致使非平衡状态下奥氏体向珠光体转变的相变温度下移,且随着过冷度的增大,相变温度逐渐降低。因而,即使在开冷温度相对较低的第二阶段冷却,接头轨头仍能发生由奥氏体向珠光体的组织转变。
本发明中,所述第一阶段冷却为在空气中进行的自然冷却,可通过调节试验环境温度(如采用中央空调控温)实现对第一阶段冷却速度的控制。该阶段虽然是空冷但温度下降速度依然较快的原因是焊接接头与空气温差较大。
所述第二冷却阶段的开冷温度为650~720℃。本发明中,所述第二冷却的终冷温度高于过共析钢轨钢及共析珠光体钢轨钢的马氏体转变开始温度(Ms温度),本发明中第二冷却的终冷温度为170~230℃。步骤B中,要保证冷却速度为1.5~2.5℃/s,可采用如下方法:仿型冷却装置距离焊接接头20~50mm;冷却装置所喷射出的压缩空气或水雾混合气的压为0.40~0.80MPa。
当对钢轨接头进行第三阶段冷却时,为避免接头出现淬硬的马氏体组织,本发明选择以低于共析珠光体钢轨钢马氏体转变临界冷速的冷却速度0.05-0.50℃/s对接头实施慢速冷却。要保证冷却速度0.05-0.50℃/s可采用如下方法:仿型冷却装置距离焊接接头20~50mm;冷却装置所喷射出的压缩空气或水雾混合气的压力为0.05~0.25MPa。
以下将通过具体实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中,过共析钢轨和共析珠光体钢轨皆由攀钢集团生产。
实施例1
规格为68kg/m的钢轨完成移动闪光焊接过程中的顶锻和推瘤后,对焊接得到的接头进行焊后热处理。首先,将焊接得到的余温在1100℃的钢轨接头以6.5℃/s的第一冷却速度进行第一阶段冷却以将钢轨接头的轨头表层温度降至680℃,接着使钢轨接头以2.0℃/s的第二冷却速度进行第二阶段冷却以将钢轨接头的轨头表层温度降至220℃,最后使钢轨接头以0.4℃/s的第三冷却速度进行第三阶段冷却以将钢轨接头的轨头表层温度降至25℃的室温,从而得到本发明的经焊后热处理的钢轨焊接接头。焊后热处理过程中,第一冷却为在空气中进行的自然冷却,第二冷却和第三冷却过程中采用钢轨轨头仿型冷却装置以压缩空气或水雾混合气作为冷却介质对钢轨接头的轨头踏面及轨头侧面进行冷却,冷却装置距离钢轨轨头踏面40mm。第二冷却过程中,冷却装置喷射的压缩空气或水雾混合气的气体压力为0.60MPa;第三冷却过程中,冷却装置喷射的压缩空气或水雾混合气的气体压力为0.20MPa。采用红外测温仪监控钢轨轨头踏面温度。
将本实施例得到的经焊后热处理的钢轨接头机加工成纵向硬度试样。采用布维硬度计(山东莱州市试验机总厂,型号HBV-30A)在钢轨轨头踏面以下4mm位置,以2mm为测点间距对硬度试样进行纵向维氏硬度检测,测点以焊缝为中心向左右两侧对称排列。维氏硬度检验方法参照GB/T 4340.1-2009《金属维氏硬度试验第1部分:试验方法》进行,采用HV标尺。硬度检验数据见表1,接头纵向硬度的分布效果如图1所示。
表1:
表1和图1可知,对于经本发明处理的钢轨焊接接头,在距焊缝中心±10mm区域内的钢轨接头纵向硬度分别满足所对应的共析珠光体钢轨与过共析钢轨母材平均硬度的±30HV范围(不包括脱碳的焊缝中心线:受钢轨焊接高温影响,焊缝中心脱碳并产生元素烧损,导致硬度偏低)。接头焊缝共析珠光体钢轨一侧的软化区宽度为8.5mm,过共析钢轨一侧的软化区宽度为6.4mm,接头焊缝两侧的软化区宽度均低于15mm。
参照图6所示的取样方法按GB/T13298-2015《金属显微组织检验方法》对钢轨接头金相试样进行金相组织检验,采用3%硝酸酒精溶液对钢轨接头金相试样开展浸蚀,采用德国徕卡MeF3光学显微镜对钢轨接头金相组织进行观察。检验结果表明:焊接接头共析钢轨一侧的热影响区中出现了少量的马氏体组织。在金相显微镜的100x观察倍率下,对于马氏体组织出现的最严重区域,经统计,马氏体组织的百分含量为1.3%。同时,焊接接头过共析钢轨一侧的焊接热影响区金相组织正常,未出现马氏体、贝氏体等异常组织。
实施例2
规格为60kg/m的钢轨完成移动闪光焊接过程中的顶锻和推瘤后,对焊接得到的接头进行焊后热处理。首先,将焊接得到的余温在1000℃的钢轨接头以6.0℃/s的第一冷却速度进行第一阶段冷却以将钢轨接头的轨头表层温度降至660℃,接着使钢轨接头以2.3℃/s的第二冷却速度进行第二阶段冷却以将钢轨接头的轨头表层温度降至180℃,最后使钢轨接头以0.10℃/s的第三冷却速度进行第三阶段冷却以将钢轨接头的轨头表层温度降至25℃的室温,从而得到本发明的经焊后热处理的异种材质钢轨焊接接头。焊后热处理过程中,第一冷却为在空气中进行的自然冷却;第二冷却和第三冷却过程中,采用钢轨轨头仿型冷却装置以水雾混合气作为冷却介质对钢轨接头的轨头踏面及轨头侧面进行冷却,冷却装置距离钢轨轨头踏面40mm;第二冷却过程中,冷却装置喷射的水雾混合气的气体压力为0.66MPa;第三冷却过程中,冷却装置喷射的水雾混合气的气体压力为0.09MPa。采用红外测温仪监控钢轨轨头踏面温度。
将本实施例得到的经焊后热处理的钢轨接头机加工成纵向硬度试样。采用布维硬度计(山东莱州市试验机总厂,型号HBV-30A)在钢轨轨头踏面以下4mm位置,以2mm为测点间距对硬度试样进行纵向维氏硬度检测,测点以焊缝为中心向左右两侧对称排列。维氏硬度检验方法参照GB/T 4340.1-2009《金属维氏硬度试验第1部分:试验方法》进行,采用HV标尺。硬度检验数据见表2,接头纵向硬度的分布效果如图2所示。
表2:
由表2和图2可知,对于经本发明处理的钢轨焊接接头,在距焊缝中心±10mm区域内的钢轨接头纵向硬度分别满足所对应的共析珠光体钢轨与过共析钢轨母材平均硬度的±30HV范围(不包括脱碳的焊缝中心线:受钢轨焊接高温影响,焊缝中心脱碳并产生元素烧损,导致硬度偏低)。接头共析珠光体钢轨一侧的软化区宽度为7.1mm,过共析钢轨一侧的软化区宽度为6.4mm,接头焊缝两侧的软化区宽度均低于15mm。
参照图6所示的取样方法按GB/T 13298-2015《金属显微组织检验方法》对钢轨接头金相试样进行金相组织检验,采用3%硝酸酒精溶液对钢轨接头金相试样开展浸蚀,采用德国徕卡MeF3光学显微镜对钢轨接头金相组织进行观察。检验结果表明,接头过共析钢轨及共析珠光体钢轨的焊接热影响区中均出现了不同程度的马氏体组织。在金相显微镜的100x观察倍率下,对于接头中马氏体组织出现的最严重区域,经统计,共析钢轨一侧的马氏体组织百分含量为1.8%,过共析钢轨一侧的马氏体组织百分含量为1.0%。钢轨焊接接头两侧的马氏体组织百分含量均小于2.0%,有助于保证铁路运行安全。
对比例1
规格为68kg/m的钢轨完成移动闪光焊接过程中的顶锻和推瘤后,将余温在1100℃的钢轨接头直接空冷至室温(约25℃),从而得到空冷(自然冷却)条件下的钢轨焊接接头。
本对比例得到的焊后空冷条件下的钢轨接头加工成纵向硬度试样。采用布维硬度计(山东莱州市试验机总厂,型号HBV-30A)在钢轨轨头踏面以下5mm位置,以2mm为测点间距对硬度试样进行纵向维氏硬度检测,测点以焊缝为中心向左右两侧对称排列。维氏硬度检验方法参照GB/T 4340.1-2009《金属维氏硬度试验第1部分:试验方法》进行,采用HV标尺。硬度检验数据见表3,接头纵向硬度的分布效果如图3所示。
表3:
由表3和图3可知,对于未采用本发明提供的焊后热处理方法处理的钢轨焊接接头,与焊缝两侧的钢轨母材硬度相比,整个焊接区域呈现为软化状态。在距焊缝中心±10mm区域内的钢轨接头纵向硬度均不能满足所对应的共析珠光体钢轨与过共析钢轨母材平均硬度的±30HV范围(不包括脱碳的焊缝中心线:受钢轨焊接高温影响,焊缝中心脱碳并产生元素烧损,导致硬度偏低)。接头焊缝共析珠光体钢轨一侧的软化区宽度为17mm,过共析钢轨一侧的软化区宽度为18mm。由该对比例得到的焊接接头在线路服役过程中,易优先在接头焊缝过共析钢轨一侧的软化区形成钢轨轨头踏面低塌,影响线路平顺性及行车安全。
参照图6所示的取样方法按GB/T13298-2015《金属显微组织检验方法》对钢轨接头金相试样进行金相组织检验,采用3%硝酸酒精溶液对钢轨接头金相试样开展浸蚀,采用德国徕卡MeF3光学显微镜对钢轨接头金相组织进行观察。检验结果表明,焊接接头金相组织正常,无马氏体、贝氏体等异常组织。
对比例2
规格为68kg/m的钢轨完成移动闪光焊接过程中的顶锻和推瘤后,对焊接得到的接头进行焊后热处理。首先,将焊接得到的余温在1050℃的钢轨接头以6.5℃/s的第一冷却速度进行第一阶段冷却以将钢轨接头的轨头表层温度降至670℃,接着使钢轨接头以2.2℃/s的第二冷却速度进行第二阶段冷却以将钢轨接头的轨头表层温度降至250℃,最后使钢轨接头以2.5℃/s的第三冷却速度进行第三阶段冷却以将钢轨接头的轨头表层温度降至25℃的室温,从而得到本发明的经焊后热处理的异种材质钢轨焊接接头。焊后热处理过程中,第一冷却为在空气中进行的自然冷却;第二冷却和第三冷却过程中,采用钢轨轨头仿型冷却装置以压缩空气作为冷却介质对钢轨接头的轨头踏面及轨头侧面进行冷却,冷却装置距离钢轨轨头踏面40mm;第二冷却过程中,冷却装置喷射的压缩空气的气体压力为0.65MPa;第三冷却过程中,冷却装置喷射的压缩空气的气体压力为0.80MPa。采用红外测温仪监控钢轨轨头踏面温度。
取本对比例得到的焊后空冷条件下的钢轨接头加工成纵向硬度试样。采用布维硬度计(山东莱州市试验机总厂,型号HBV-30A)在钢轨轨头踏面以下4mm位置,以2mm为测点间距对硬度试样进行纵向维氏硬度检测,测点以焊缝为中心向左右两侧对称排列。维氏硬度检验方法参照GB/T4340.1-2009《金属维氏硬度试验第1部分:试验方法》进行,采用HV标尺。硬度检验数据见表4,接头纵向硬度的分布效果如图4所示。
表4:
由表4和图4可知,对于未采用本发明提供的焊后热处理方法处理的钢轨焊接接头,所得到的接头共析钢轨一侧的软化区宽度为9.0mm,过共析钢轨一侧的软化区宽度为9.0mm。焊接接头共析珠光体钢轨一侧的硬度偏高,距焊缝2mm、4mm处的硬度均超出共析珠光体钢轨母材平均硬度30HV以上。
参照图6所示的取样方法按GB/T 13298-2015《金属显微组织检验方法》对钢轨接头金相试样进行金相组织检验,采用3%硝酸酒精溶液对钢轨接头金相试样开展浸蚀,采用德国徕卡MeF3光学显微镜对钢轨接头金相组织进行观察。检验结果表明,接头过共析钢轨及共析珠光体钢轨的焊接热影响区中均出现了不同程度的马氏体。在金相显微镜的100x观察倍率下,对于接头中马氏体组织出现的最严重区域,经统计,接头共析钢轨的马氏体组织百分含量达到14%,接头过共析钢轨的马氏体组织百分含量达到9%。接头两侧的马氏体组织百分含量均超过了5%,不利于铁路运行安全。
通过对比图1至图4中的焊接接头轨头踏面纵向硬度及接头软化区宽度可以看出:采用本发明提供的焊后热处理方法针对过共析钢轨与共析珠光体钢轨焊接接头实施焊后热处理,可使在距焊缝中心±10mm区域内的钢轨接头纵向硬度分别满足所对应的共析珠光体钢轨与过共析钢轨母材平均硬度的±30HV范围(不包括脱碳的焊缝中心线:受钢轨焊接高温影响,焊缝中心脱碳并产生元素烧损,导致硬度偏低),并且接头焊缝两侧的软化区宽度均低于15mm。同时,能够将钢轨接头金相组织中可能出现的马氏体组织百分含量控制在≤2%范围内,有利于保证铁路行车安全。
Claims (4)
1.一种共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法,其特征在于:包括依次进行的以下步骤:
A、将共析珠光体钢轨和过共析钢轨焊接形成的温度为1000~1400℃的焊接接头进行第一阶段冷却,使焊接接头表面温度降低至650~720℃,第一阶段冷却为空气中自然冷却,冷却速度为5.0~9.0℃/s;
B、将焊接接头进行第二阶段冷却,使焊接接头表面温度降低至170~230℃,第二阶段冷却为采用仿型冷却装置进行的冷却,仿型冷却装置对焊接接头喷射压缩空气或水雾混合气,冷却速度为1.5~2.5℃/s;
C、将焊接接头进行第三阶段冷却,使焊接接头表面温度降低至10~30℃,第三阶段冷却为采用仿型冷却装置进行的冷却,仿型冷却装置对焊接接头喷射压缩空气或水雾混合气,冷却速度为0.05~0.50℃/s。
2.根据权利要求1所述的一种共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法,其特征在于:步骤B中,仿型冷却装置距离焊接接头20~50mm;冷却装置所喷射出的压缩空气或水雾混合气的压为0.40~0.80MPa。
3.根据权利要求1所述的一种共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法,其特征在于:步骤C中,仿型冷却装置距离焊接接头20~50mm;冷却装置所喷射出的压缩空气或水雾混合气的压力为0.05~0.25MPa。
4.根据权利要求1所述的一种共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法,其特征在于:焊接接头为由轨轨型相同,规格为60~75kg/m的共析珠光体钢轨和过共析钢轨通过钢轨移动闪光焊机焊接形成的接头。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810946975.1A CN109055708B (zh) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | 一种共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810946975.1A CN109055708B (zh) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | 一种共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109055708A CN109055708A (zh) | 2018-12-21 |
CN109055708B true CN109055708B (zh) | 2020-07-21 |
Family
ID=64686434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810946975.1A Active CN109055708B (zh) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | 一种共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109055708B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110358906A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-10-22 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 钢轨焊接接头的热处理方法 |
CN110358905A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-10-22 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 钢轨焊接接头的热处理方法 |
CN112359179B (zh) * | 2020-10-23 | 2022-07-19 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 钢轨焊后热处理施工方法 |
CN115679079A (zh) * | 2022-11-03 | 2023-02-03 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种提高过共析钢轨接头再奥氏体化区硬度的方法及装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54148124A (en) * | 1978-05-12 | 1979-11-20 | Nippon Steel Corp | Manufacture of high strength rall of excellent weldability |
CN1648263A (zh) * | 2004-01-30 | 2005-08-03 | 哈尔滨铁路工务器材有限公司 | 全长淬火钢轨焊后热处理工艺 |
CN104862466B (zh) * | 2015-06-11 | 2017-01-18 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 过共析钢轨焊接接头焊后热处理的方法 |
CN106544933B (zh) * | 2016-10-19 | 2019-05-03 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种对钢轨焊接接头进行焊后热处理的方法 |
-
2018
- 2018-08-20 CN CN201810946975.1A patent/CN109055708B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109055708A (zh) | 2018-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108504848B (zh) | 钢轨闪光焊接头的热处理方法 | |
CN108754114B (zh) | 钢轨焊接接头的热处理方法 | |
CN108796202B (zh) | 异种材质钢轨焊接接头的热处理方法 | |
CN108660306B (zh) | 过共析钢钢轨与共析钢钢轨焊接接头的焊后热处理方法 | |
CN108823394B (zh) | 钢轨焊后热处理方法 | |
CN109055708B (zh) | 一种共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法 | |
CN108950158B (zh) | 共析钢轨与过共析钢轨焊接接头热处理方法 | |
CN112251592B (zh) | 用于异种钢轨闪光焊后接头热处理的施工方法 | |
CN110016546A (zh) | 用于贝氏体钢轨焊后接头热处理的施工方法 | |
CN113621881B (zh) | 一种提高中碳钢钢轨焊接接头低温韧性的方法 | |
CN112251587B (zh) | 贝氏体钢轨与共析珠光体钢轨焊接接头的热处理方法 | |
WO2020238724A1 (zh) | 用于贝氏体钢轨焊后接头热处理的施工方法及其冷却装置 | |
AU2012378562B2 (en) | Pearlite rail, flash butt welding method for pearlite rail, and method for manufacturing pearlite rail | |
CN112226609B (zh) | 用于异种钢轨焊后接头热处理的施工方法 | |
CN109022750A (zh) | 钢轨的焊后热处理方法 | |
CN110358906A (zh) | 钢轨焊接接头的热处理方法 | |
CN109355482A (zh) | 亚共析钢轨的焊后热处理方法 | |
AU2023287051A1 (en) | Medium- and low-carbon pearlite steel rail welding method | |
US20220064746A1 (en) | POST-WELD HEAT TREATMENT METHOD FOR 1,300 MPa-LEVEL LOW-ALLOY HEAT TREATED STEEL RAIL | |
CN110358905A (zh) | 钢轨焊接接头的热处理方法 | |
CN112359179B (zh) | 钢轨焊后热处理施工方法 | |
CN110438326A (zh) | 亚共析钢轨焊后热处理方法 | |
CN110423941B (zh) | 一种控制r260钢轨闪光焊接头马氏体组织的方法 | |
CN110616368B (zh) | 一种控制r260钢轨闪光焊接头马氏体组织的方法 | |
CN110438327A (zh) | 亚共析钢轨焊接接头热处理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |