鋼軌焊接接頭晶粒度探討

陳海田

摘要：文章通過對熱處理線圈、熱處理工藝參數中的終了溫度和功率參數的分析和試驗，探討了三者和焊接接頭晶粒度的關系，選擇了合適的線圈和熱處理工藝參數，最終鋼軌焊接接頭晶粒度達到了TB/T 1632-2014標準中軌頭和軌腳邊緣部位不低于8級，軌底三角區不低于6級的要求。

關鍵詞：晶粒度；熱處理工藝；熱處理線圈；鋼軌焊接接頭；溫度參數；功率參數 文獻標識碼：A

中圖分類號：U213 文章編號：1009-2374（2016）18-0106-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.052

晶粒度是多晶體內的晶粒大小，晶粒度可用晶粒的平均面積或平均直徑表示。工業生產上采用晶粒度等級來表示晶粒大小，4級以下為粗晶粒，5級以上為細晶粒。文章所涉及的晶粒度為實際晶粒度，即某一實際條件下所得到的實際晶粒大小。鋼軌焊接接頭奧氏體晶粒度等級是接頭性能變化的內在原因。我國鋼軌用鋼含碳量在0.8%左右，屬于高碳鋼，鋼軌母材金屬的晶粒度為4～5級，鋼軌端面焊接溫度在頂鍛前達1300℃以上，晶粒迅速長大，焊接完成后，接頭中心線即熔合線存在1mm厚的脫碳層（硝酸酒精腐蝕后顯示為一條白線），同時由于焊接過程中高溫作用，在脫碳層兩側各2mm區域分布著晶粒度在2級左右的粗晶區，在空氣中冷卻后粗晶組織的韌塑性低，接頭硬而脆，綜合性能低于鋼軌母材，另外由于鋼軌的形狀導致焊接后接頭內存在一定的殘余應力，其根源也是粗晶組織。

《鋼軌焊接》（TB/T 1632-2014）于2015年5月1日實施，其中《第2部分：閃光焊接》中表2（鋼軌閃光焊焊接質量要求）規定：“焊縫晶粒度：軌頭和軌腳邊緣部位不應低于8級，軌底三角區不應低于6級。……