鋼軌夾雜物對(duì)焊接性能的影響

高偉 牛小革 羅歡

中國(guó)鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司蘭州工務(wù)機(jī)械段，中國(guó)·甘肅 蘭州 730030

對(duì)某鋼廠U71MnG鋼軌固定式閃光焊接接頭進(jìn)行超聲波探傷時(shí)發(fā)現(xiàn)批量異常反射回波，接頭不合格率高，長(zhǎng)鋼軌成品率低。經(jīng)初步分析研究，發(fā)現(xiàn)鋼軌組織內(nèi)部存在超出鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋼軌供貨技術(shù)條件中規(guī)定等級(jí)的夾雜物。論文通過(guò)工藝參數(shù)優(yōu)化、接頭金相分析、母材化學(xué)檢驗(yàn)等方式分析探傷出波原因，并提出合理化建議。

鋼軌；閃光焊；探傷；夾雜物

1 引言

2019年10-12月份河口南焊軌基地焊接U71MnG鋼軌接頭1704個(gè)，探傷不合格接頭456個(gè)，軌底下表面平均波高約40%，不合格率26.8%，成品合格率僅15%左右，回波位置距離軌底邊40mm-65mm，同期其它焊軌基地也發(fā)現(xiàn)同類(lèi)問(wèn)題。針對(duì)此問(wèn)題，基地首先從優(yōu)化生產(chǎn)工藝參數(shù)等方面嘗試改進(jìn)，進(jìn)行了大量工藝試驗(yàn)，試驗(yàn)效果均不理想。由于超聲波探測(cè)的焊接接頭內(nèi)部問(wèn)題不同于肉眼可見(jiàn)的宏觀缺陷，通過(guò)觀察斷口宏觀形態(tài)很難進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，因此主要借助微觀金相檢驗(yàn)對(duì)接頭內(nèi)部及附近母材進(jìn)行了更深層次的分析探索。積累鋼軌缺陷原因?qū)τ诟纳其撥壓附庸に嚲哂袠O其重要的意義[1]。

2 工藝試驗(yàn)

2.1 降低焊接溫度場(chǎng)熱輸入

預(yù)熱階段是熱量輸入最主要的階段，熱量輸入的目的是加熱鋼軌端面并獲得合適的溫度場(chǎng)[2]。預(yù)熱閃光焊接頭主要依靠短路預(yù)熱建立足夠的加熱區(qū)寬度，考慮到U71Mn系列鋼軌溫度的敏感度較高，硫化物熔點(diǎn)較低，容易在焊縫處形成結(jié)晶裂紋，或在焊接熱影響區(qū)形成液化裂紋[3]。……