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鋼軌更換的主要原因是磨耗和疲勞傷損

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鋼軌更換的主要原因是磨耗和疲勞傷損

發布日期:2017-09-19 00:00 來源:http://www.hl023b.com 點擊:

鋼軌作為一根支承在連續彈性基礎上的無限長梁,主要承受來自機車車輛的集中垂直荷載,在其斷麵上產生一定的彎矩。鋼軌由於斷麵抗彎強度不足而損壞的事例較少。鋼軌更換的主要原因是磨耗和疲勞傷損。輕鋼軌的磨耗在直線及曲線上有不同形式和程度上的表現。直線上主要為接頭部分的鞍形磨耗。曲線上主要為外股鋼軌的側麵磨耗、內股鋼軌的頭部壓潰和波形磨耗,而在小半徑曲線上更顯得特別嚴重。鋼軌疲勞傷損的主要表現是核傷。它起源於軌頭內部存在的細小裂紋。隨著機車車輛通過時軌頭內部出現極為複雜的應力組合,使這一細小裂紋先是成核,然後再向軌頭四周發展,最後則在無預兆下猝然折斷,引起後果十分嚴重的行車事故。

減少曲線鋼軌磨耗的主要措施在於改進機車車輛轉向架的設計,借以改善輪軌間的相互作用條件,減少彼此間的摩擦。作為治標措施,可采用曲線鋼軌側麵塗油或在小半徑曲線上鋪設耐磨性能高的特種合金鋼軌。防止核傷的最有效方法是對鋼料進行控製性冷卻,避免鋼軌內部因氫氣逸出而產生的細小裂紋,從而根本消滅了產生核傷的疲勞源。但是,盡管采取各種預防措施,鋼軌核傷仍無法絕對避免。為確保行車安全,必須進行定期的鋼軌探傷,以便及時消除隱患,避免發生重大行車事故。

鋼軌的強度、耐磨性以及抵抗衝擊的能力,在很大程度上取決於鋼軌的材質,也就是取決於鋼材的化學成分、金相組織、生產工藝和熱處理質量。鋼軌的化學成分,除含鐵外,還含有碳、錳、矽、硫和磷等。含碳量高,可增加鋼軌的強度,但含碳過高,將使其塑性及衝擊韌性降低。適當提高錳和矽的含量,能增加鋼軌的強度、硬度和韌性。硫和磷是有害雜質,不容許超過規定的限度。此外,在鋼軌中加入適量的鉻、鎳、鉬、釩、鈦或銅等元素製成合金鋼軌,可提高鋼軌的質量。中國自70年代起已生產含稀土、低錳、中矽及含鈦、含銅等低合金鋼軌。為提高軌端部分的抗磨性能,防止壓陷,保證鋼軌全長磨耗均勻,通常在鋼軌的兩端進行軌麵淬火,以提高其硬度;全長淬火,鋼軌使用效果更好。

鋼軌焊接缺陷

(1) 接觸焊不良引起鋼軌斷裂

接觸焊不良常常造成鋼軌焊縫端麵不能完全焊合,而形成局部熔融狀表麵和未熔融區,在行車中鋼軌從焊縫中發生脆斷。

(2) 鋁熱焊不良引起鋼軌折斷

鋁熱焊是一種鋁熱冶煉工藝,其生成物為鑄態組織,常存在各種鑄造缺陷,這些缺陷經列車反複作用常由局部微小裂紋發展成鋼軌宏觀斷裂。引起鋼軌宏觀斷裂的鑄造缺陷為結晶裂縫、央渣、晶粒粗大。

(3) 氣壓焊不起引起鋼軌斷裂

氣壓焊不良常常造成鋼軌光斑和斷裂。光斑是指未能焊合的這種缺陷,其斷口呈銀灰色。由於氣壓焊不良造成鋼軌殘餘應力較大,尤其是在腰部焊縫處存在殘餘拉應力,在行車過程中這種拉應力與列車通過產生的工作應力疊加,超過其強度時則發生鋼軌沿腰部呈“s”形斷裂。

輕鋼軌

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