CN111659973B - 一种U76CrRE热处理钢轨气压焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种U76CrRE热处理钢轨气压焊接方法，包括：对钢轨焊接的断面一定范围进行加热，加热温度1350‑1400℃，其中93LMS乙炔气体控制量86SLM‑93SLM和91SLM氧气控制量84SLM‑91SLM进行加热，加热时间260s‑320s；焊接过程中的拉轨压力不大于12MPa，顶锻压力18MPa‑25MPa，顶锻量25mm‑35mm，保压压力8MPa‑15MPa；焊接后进行风冷强制冷却，待钢轨表面组织珠光体组织转变完成后，对钢轨从新加热进行正火处理，本发明的目的是提供一种U76CrRE热处理钢轨气压焊接方法，解决钢轨气压焊接工艺中相关参数控制的技术难点，保证良好的焊接后强度效果。

Description

一种U76CrRE热处理钢轨气压焊接方法
技术领域
本发明涉及冶金、钢轨焊接技术领域，尤其涉及一种U76CrRE热处理钢轨气压焊接方法。
背景技术
钢轨焊接是铺设无缝线路必不可少的中间环节，钢轨焊接接头的好坏，直接关系到铁路运输的安全与否。焊接接头不仅影响线路设备、列车轮毂的使用寿命、旅客运输体感的舒适性及列车运输能源的消耗等均有影响。U76CrRE热处理钢轨是高级别、重载线路专用热处理钢轨，其抗拉拉强度Rm≥1280MPa，踏面硬度≥370HB，该强度级别即保证钢轨高强耐磨性能的同时，也给其焊接性能带来一定的焊接难度。本发明专利公开一种用于焊接U76CrRE热处理钢轨气压焊接的技术方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种U76CrRE热处理钢轨气压焊接方法，解决钢轨气压焊接工艺中相关参数控制的技术难点。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种U76CrRE热处理钢轨气压焊接方法，包括加热、拉轨压力、顶锻压力、顶锻量及保压应力以及焊接后的正火处理；具体为：
焊接加热，钢轨气压焊的加热通过燃料气体的燃烧释放热量，对钢轨焊接的断面一定范围进行加热，加热温度1350-1400℃，其中93LMS乙炔气体控制量86SLM-93SLM和91SLM氧气控制量84SLM-91SLM进行加热，加热时间260s-320s；焊接过程中的拉轨压力不大于12MPa，顶锻压力18MPa-25MPa，顶锻量25mm-35mm，保压压力8MPa-15MPa；钢轨焊接后随后进行风冷强制冷却，待钢轨表面组织珠光体组织转变完成后，对钢轨从新加热进行正火处理。
进一步的，所述正火处理的过程具体为：
乙炔流量74SLM、氧气流量68SLM，加热时长200s，摆火油缸工作压力3MPa正火加热初始摆动幅度5mm，正火加热末幅25mm摆动量，对加热部分进行均热；钢轨温度达到890℃-920℃，以风压0.5±0.02MPa进行强制风冷正火处理，冷却时间200s，风嘴实际摆动10-20mm，设定值为30mm，冷却到钢轨表面温度300℃以下松开钢轨两端夹持，整个焊接过程接头处于保压状态，初始保压压力10MPa。
U76CrRE热处理钢轨化学成分为(以质量百分比计)：C 0.71-0.81％，Si 0.50-0.80％，Mn 0.8-1.10％，Cr 0.25-0.35％，V0.04-0.08，其中稀土加入量大于0.020％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。其中P≤0.025％，S≤0.025％。
进一步的，钢轨焊接后进行打磨，打磨表面为钢轨轨头踏面及钢轨侧面，打磨轮廓应尽量保持原钢轨轨头廓形，轨腰以下部位焊瘤必须全部打磨干净，其余部分焊瘤与母材圆弧过度，钢轨轨腰焊缝余高范围≤1.5mm，通过钢轨焊接后推瘤力进行控制，推瘤力范围22-30MPa。
进一步的，焊接前还包括：对待焊钢轨轨头、轨腰及轨底表面用角磨机进行除锈处理，表面除锈宽度60-80mm，表面除锈质量要求呈现金属光泽。
进一步的，还包括：采用端铣机对焊接钢轨两端面进行铣削，处理后钢轨端面斜度偏差≤0.1mm，合缝后间隙≤0.2mm，加工后的断面粗糙度≤Ra6.3，端铣完成后对钢轨端部边缘处的毛刺用锉刀进行处理，处理后的焊接端面立即进行焊接。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
通过本发明的方法焊接的U76CrRE热处理钢轨具有良好的焊接效果，保证强度。
具体实施方式
一种U76CrRE热处理钢轨气压焊接的方法，钢轨气压焊接过程中包括加热、拉轨压力、顶锻压力、顶锻量及保压应力等，焊接后的正火工艺，正火工包括加热温度、冷却时间、终冷温度等工艺参数的控制。U76CrRE热处理钢轨化学成分为(以质量百分比计)：C 0.71-0.81％，Si 0.50-0.80％，Mn 0.8-1.10％，Cr 0.25-0.35％，V0.04-0.08，其中稀土加入量大于0.020％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。其中P≤0.025％，S≤0.025％。
钢轨气压焊的主要步骤主要包括：焊接加热，钢轨气压焊的加热通过燃料气体的燃烧释放热量，对钢轨焊接的断面一定范围进行加热，加热温度1350-1400℃，其中93LMS乙炔气体控制量86SLM-93SLM和91SLM氧气控制量84SLM-91SLM进行加热，加热时间260s-320s。焊接过程中的拉轨压力不大于12MPa，顶锻压力18MPa-25MPa，顶锻量25mm-35mm，保压压力8MPa-15MPa。钢轨焊接后随后进行风冷强制冷却，待钢轨表面组织珠光体组织转变完成后，对钢轨从新加热进行正火处理。
钢轨焊后进行正火处理的目的是对焊接接头焊缝区和热影响区的组织进行晶粒度控制，将焊缝区表面组织已经转变完成的钢轨进行从新奥氏体化，采用压缩空气风冷强制冷却处理，待钢轨表面强制冷却到一定的温度后松开钢轨焊接接头两段的夹持。对焊接后的钢轨进行矫直、打磨及探伤处理，即完成钢轨的焊接操作。
本实例中U76CrRE热处理钢轨气压焊接主要工艺为：对待焊钢轨轨头、轨腰及轨底表面用角磨机进行除锈处理，表面除锈宽度60-80mm，表面除锈质量要求呈现金属光泽。采用端铣机对焊接钢轨两端面进行铣削，处理后钢轨端面斜度偏差≤0.1mm，合缝后间隙≤0.2mm，加工后的断面粗糙度≤Ra6.3，端铣完成后对钢轨端部边缘处的毛刺用锉刀进行处理。处理后的焊接端面应立即进行焊接，避免处理后受到油污等二次污染，将钢轨进行吊装夹持，焊接前对钢轨端部断面用四氯化碳进行清洗。处理后钢轨进行对中，钢轨气压焊接采用恒位移控制工艺，保证钢轨焊接后的平顺性及焊接质量，钢轨在加热过程中预先实加初始保压压力，焊接过程钢轨的预先保压压力为10MPa，同时通过焊机控制系统保证钢轨焊接过程中顶锻前纵向位移保持不变，顶锻前钢轨焊接接头的热应力变化随温度的变化而自由变化，钢轨在93SLM乙炔控制量(减压后压力0.15MPa)，91SLM氧气控制量(减压后压力0.3-0.35MPa)进行加热，加热时间290s，加热时喷嘴摆幅始终保持4mm摆幅量，加热温度1250-1350℃之后进行加热气体流量控制，乙炔流量将为86SLM，氧气流量将为84SLM，降气时间230s，对加热钢轨进行均热。焊接过程中的拉轨压力0.6MPa-1.5MPa，顶锻量30mm，钢轨顶锻力21MPa进行顶锻焊接。施加焊接顶锻力后，随后停止加热，关闭乙炔和氧气，焊接后对焊缝进行强制风冷，风嘴摆动范围保持30mm，以冷却风压0.5±0.02MPa的强度冷却200s，待钢轨表面冷却到450-500℃之间进行火焰加热正火处理，乙炔流量74SLM、氧气流量68SLM，加热时长200s，摆火油缸工作压力3MPa正火加热初始摆动幅度5mm，正火加热末幅25mm摆动量，对加热部分进行均热。钢轨温度达到890℃-920℃，以风压0.5±0.02MPa进行强制风冷正火处理，冷却时间200s，风嘴实际摆动10-20mm，设定值为30mm，冷却到钢轨表面温度300℃以下松开钢轨两端夹持，整个焊接过程接头处于保压状态，初始保压压力10MPa。钢轨焊接后进行打磨，打磨表面为钢轨轨头踏面及钢轨侧面，打磨轮廓应尽量保持原钢轨轨头廓形，轨腰以下部位焊瘤必须全部打磨赶紧，其余部分焊瘤与母材圆弧过度，钢轨轨腰焊缝余高范围≤1.5mm，通过钢轨焊接后推瘤力进行控制，推瘤力范围22-30MPa。
其中钢轨焊接接头各项性能满足TB/T1632.1-2005钢轨焊接第1部分：通用技术条件，及TB/T1632.4-2005钢轨焊接第4部分：气压焊接要求。落锤情况见表1所示(锤重1t，高度3.1m)。
表1U76CrRE热处理钢轨连续落锤情况
第一锤挠度/mm 第二锤挠度/mm 合格
实施例1 6 11 是
实施例2 6 11 是
实施例3 6 11 是
实施例4 7 13 是
实施例5 6 11 是
实施例6 6 12 是
实施例7 7 11 是
实施例8 6 11 是
实施例9 6 12 是
实施例10 6 11 是
实施例11 7 11 是
实施例12 7 13 是
实施例13 6 11 是
实施例14 7 11 是
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种U76CrRE热处理钢轨气压焊接方法，其特征在于，包括加热、拉轨压力、顶锻压力、顶锻量及保压应力以及焊接后的正火处理；具体为：
焊接加热，钢轨气压焊的加热通过燃料气体的燃烧释放热量，对钢轨焊接的断面一定范围进行加热，加热温度1350-1400℃，其中93LMS乙炔气体控制量86SLM-93SLM和91SLM氧气控制量84SLM-91SLM进行加热，加热时间260s-320s；焊接过程中的拉轨压力不大于12MPa，顶锻压力18MPa-25MPa，顶锻量25mm-35mm，保压压力8MPa-15MPa；钢轨焊接后随后进行风冷强制冷却，待钢轨表面组织珠光体组织转变完成后，对钢轨从新加热进行正火处理；
所述正火处理的过程具体为：
乙炔流量74SLM、氧气流量68SLM，加热时长200s，摆火油缸工作压力3MPa，正火加热初始摆动幅度5mm，正火加热末幅25mm摆动量，对加热部分进行均热；钢轨温度达到890℃-920℃，以风压0.5±0.02MPa进行强制风冷正火处理，冷却时间200s，风嘴实际摆动10-20mm，设定值为30mm，冷却到钢轨表面温度300℃以下松开钢轨两端夹持，整个焊接过程接头处于保压状态，初始保压压力10MPa。
2.根据权利要求1所述的U76CrRE热处理钢轨气压焊接方法，其特征在于，钢轨焊接后进行打磨，打磨表面为钢轨轨头踏面及钢轨侧面，打磨轮廓应尽量保持原钢轨轨头廓形，轨腰以下部位焊瘤必须全部打磨干净，其余部分焊瘤与母材圆弧过度，钢轨轨腰焊缝余高范围≤1.5mm，通过钢轨焊接后推瘤力进行控制，推瘤力范围22-30MPa。
3.根据权利要求1所述的U76CrRE热处理钢轨气压焊接方法，其特征在于，焊接前还包括：对待焊钢轨轨头、轨腰及轨底表面用角磨机进行除锈处理，表面除锈宽度60-80mm，表面除锈质量要求呈现金属光泽。
4.根据权利要求3所述的U76CrRE热处理钢轨气压焊接方法，其特征在于，还包括：采用端铣机对焊接钢轨两端面进行铣削，处理后钢轨端面斜度偏差≤0.1mm，合缝后间隙≤0.2mm，加工后的断面粗糙度≤Ra6.3，端铣完成后对钢轨端部边缘处的毛刺用锉刀进行处理，处理后的焊接端面立即进行焊接。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113416822A (zh) * 2021-05-20 2021-09-21 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种提高U76CrRE热处理钢轨气压焊接头硬度的热处理方法
CN113618193B (zh) * 2021-08-17 2023-06-30 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 75kg/m过共析钢轨与共析钢轨气压焊接方法及焊接件
CN113618194B (zh) * 2021-08-17 2023-02-21 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 60kg/m过共析钢轨气压焊接方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104416292A (zh) * 2013-08-30 2015-03-18 青岛兴河建材有限公司 钢筋气压焊接工艺
CN104561508A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 青岛齐力铸钢有限公司 钢轨气压焊焊后正火处理方法
KR101675304B1 (ko) * 2016-02-22 2016-11-11 세진트레일러 주식회사 트레일러의 프레임용 용접캐리지 가이드레일장치
CN109593941A (zh) * 2019-01-14 2019-04-09 上海工程技术大学 一种钢轨感应正火方法
CN110157890A (zh) * 2019-05-28 2019-08-23 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 用于贝氏体钢轨焊后接头热处理的施工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104416292A (zh) * 2013-08-30 2015-03-18 青岛兴河建材有限公司 钢筋气压焊接工艺
CN104561508A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 青岛齐力铸钢有限公司 钢轨气压焊焊后正火处理方法
KR101675304B1 (ko) * 2016-02-22 2016-11-11 세진트레일러 주식회사 트레일러의 프레임용 용접캐리지 가이드레일장치
CN109593941A (zh) * 2019-01-14 2019-04-09 上海工程技术大学 一种钢轨感应正火方法
CN110157890A (zh) * 2019-05-28 2019-08-23 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 用于贝氏体钢轨焊后接头热处理的施工方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
75kg/m U78CrV热轧钢轨与热处理钢轨气压焊质量研究;钟元等;《热加工工艺》;20170831;第46卷(第15期);第190-193页 *

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