[發(fā)明專利]槽型鋼軌閃光焊接頭焊后熱處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910694525.2
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110295274A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王若愚;李大東;陸鑫;鄧健
• 申請（專利權(quán)）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C21D1/52
• 分類號: C21D1/52;C21D9/04;C21D9/50;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 蔣勇

本發(fā)明屬于鐵路鋼軌焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及槽型鋼軌閃光焊接頭焊后熱處理方法，其包括以下步驟：首先將焊接得到的槽型鋼軌焊接接頭溫度冷卻至300℃以下，然后將焊接接頭通過氧?液化石油氣火焰加熱至860～900℃后停止加熱，再然后立即通過噴風(fēng)裝置對焊接接頭的軌頂面及行車邊進行噴風(fēng)冷卻，待焊接接頭的軌頂面焊縫中心溫度降至430～470℃后停止噴風(fēng)，最后使焊接接頭自然冷卻至室溫。經(jīng)過本發(fā)明的熱處理方法的閃光焊接接頭，焊接接頭的軌頂面硬度與鋼軌母材硬度匹配，接頭無馬氏體、貝氏體等異常組織，成本低，同時，焊接接頭的軌唇、軌腰、軌底不噴風(fēng)，這些部位冷速慢，硬度較低，具有良好的塑形及韌性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵路鋼軌焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及槽型鋼軌閃光焊接頭焊后熱處理方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代有軌電車以其節(jié)能、環(huán)保、較小的投資(造價僅1億元/公里，是地鐵的四分之一)、適中的載客量(每小時運力達到7000人，超過公交車)、較好的乘坐舒適性、較少的后期維護費用，在國外經(jīng)過20多年的發(fā)展，已經(jīng)有150多個城市的成熟應(yīng)用業(yè)績。有軌電車在解決城市核心區(qū)換乘、市郊接駁、以及景區(qū)旅游觀光等方面發(fā)揮了重要作用，代表著未來的發(fā)展方向。在馬路中部鋪設(shè)無縫槽型軌線路，形成有軌電車與汽車共用是國際上目前最為通用的做法。槽型軌焊接是鋪設(shè)有軌電車線路的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為確保焊接質(zhì)量，需要采用可靠的焊接方法。與普通鋼軌相比，槽型軌的軌頭上有一個不對稱的槽，形狀復(fù)雜，屬異型軌種，焊接及熱處理過程中，各部分溫度不均，焊接及熱處理控制難度大。目前國內(nèi)外槽型軌焊接方法有電弧焊、鋁熱焊和閃光焊。電弧焊效率低，工人的勞動強度大，焊接過程容易受到環(huán)境變化和人為操作因素影響，接頭外觀不理想，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。鋁熱焊質(zhì)量較低，大量使用無法保證線路質(zhì)量，閃光焊與鋁熱焊比較，斷軌率低10倍以上，電弧焊比鋁熱焊稍強，但斷軌率也大大高于閃光焊，因此槽型軌的焊接首選閃光焊。

目前，常用的槽型鋼軌為U75V熱軋軌，化學(xué)成分以重量百分數(shù)計為：C含量0.71～0.80％，Si含量0.5～0.8％，Mn含量0.75～1.05％，V含量0.04～0.12％，槽型軌截面形狀及各部位名稱見圖1所示，與普通鋼軌相比軌頭上有一個不對稱的槽，形狀復(fù)雜，屬異型軌種。該槽型軌閃光焊時，加熱速度快、加熱溫度高、高溫停留時間短、接頭溫度梯度大，接頭焊后在空冷條件下連續(xù)冷卻，會導(dǎo)致接頭過熱區(qū)晶粒粗大而脆化，正火區(qū)硬度太高，不完全正火區(qū)出現(xiàn)軟化等現(xiàn)象；同時接頭焊后內(nèi)應(yīng)力大，列車運行過程中，在復(fù)雜的外部應(yīng)力作用下，極易發(fā)生斷裂，成為線路的薄弱環(huán)節(jié)。為保證接頭的安全使用，降低焊后應(yīng)力，改善接頭組織，故需對槽型鋼軌閃光焊接頭進行焊后熱處理。目前，槽型鋼軌閃光焊接頭焊后熱處理后，容易出現(xiàn)槽型鋼軌閃光焊接頭軌頂面硬度小于鋼軌母材硬度，焊接接頭硬度偏低，導(dǎo)致列車長期運行后硬度偏低部位磨耗嚴重，造成列車運行不平穩(wěn)，嚴重影響列車的行車安全，所以，為配合我國現(xiàn)代有軌電車線路建設(shè)的快速發(fā)展，亟需一種適合槽型鋼軌閃光焊接頭熱處理方法，解決槽型鋼軌閃光焊接頭熱處理后軌頂面硬度偏低問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種能夠提高焊接接頭軌頂面硬度的槽型鋼軌閃光焊接頭焊后熱處理方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：槽型鋼軌閃光焊接頭焊后熱處理方法，包括以下步驟：首先將焊接得到的槽型鋼軌焊接接頭溫度冷卻至300℃以下，然后將焊接接頭通過氧-液化石油氣火焰加熱至860～900℃后停止加熱，再然后立即通過噴風(fēng)裝置對焊接接頭的軌頂面及行車邊進行噴風(fēng)冷卻，待焊接接頭的軌頂面焊縫中心溫度降至430～470℃后停止噴風(fēng)，最后使焊接接頭自然冷卻至室溫。

進一步的是，所述槽型鋼軌為熱軋軌，化學(xué)成分以重量百分數(shù)計為：C含量0.71～0.80％，Si含量0.5～0.8％，Mn含量0.75～1.05％，V含量0.04～0.12％。

進一步的是，首先焊接接頭溫度通過自然冷卻的方式至300℃以下。

進一步的是，焊接接頭通過氧-液化石油氣火焰加熱時，采用全斷面的方式進行加熱。