CN2670419Y - 一种激光强化的铁路道岔辙叉 - Google Patents

Abstract

一种激光强化的铁路道岔辙叉，其表面和基体可以制作一种或多种激光强化的硬化层，比普通铁路道岔辙叉有更高的强度、硬度、维修的机动性和更长的使用寿命，克服了目前铁路道岔辙叉使用中存在多种弊端，可满足铁路提速对道岔辙叉提出的要求。

Description

一种激光强化的铁路道岔辙叉

本实用新型涉及一种铁路道岔辙叉，特别是涉及一种用激光强化的铁路道岔辙叉。

道岔是铁路轨道的重要组成部分，随着铁路高速的发展，高的运输强度与低的轨道结构强度的矛盾日益突出。道岔作为轨道三大薄弱环节之一，其技术性能、质量成为强化轨道结构，提高列车行车速度及运输安全的关键限制因素。

我国目前现存的铁路道岔约13万组，大部分是低速铁路(速度小于120km/h)的道岔。我国解放后生产的道岔50年代主要是“55”型，“57”型。六十年代有“62”型。70年代80年代有“75”型。90年代初，我国使用的“75”型(含“62”型)道岔超过10万组，占全部道岔的80％以上。90年代初又研制了“92”型快速道岔。今后在相当长的时期内，低速铁路仍将大量使用“75”型，“92”型道岔。90年代中期，为适应铁路提速要求，研制生产了适应速度在160km/h的道岔，称为提速道岔(准高速)。今后还将研制适应200km/h以上速度的道岔(高速)。目前，提速道岔正在各重要铁路干线大量铺设；铺设后出现的问题主要是尖轨病害、护轨病害和辙叉病害，尤其辙叉病害最为严重。

辙叉是道岔的核心部件，其作用是使车轮在平面上交叉通过钢轨。目前我国辙叉有固定和心轨可动两种。固定辙叉按构造分有三种类型：钢轨组合式，主要用在次要线路和站场；高锰钢整铸辙叉，目前在正线上已普遍使用；高锰钢拼装辙叉，在提速干线目前正在积极试铺。可动心轨辙叉是将辙叉的心轨在辙叉翼轨的框架内转换，使钢轨保持连续，消除了固定辙叉的有害空间，有钢轨组合式可动心轨辙叉和高锰钢整铸可动心轨辙叉两种，目前高速客线和干线正在大量铺设。

高锰钢因其良好的韧性和强度，尤其是高锰钢在辙叉上的冲击硬化效应，故在铁路辙叉上使用高锰钢，已有百年的历史。未经激光强化的高锰钢整铸辙叉硬度一般在HRB180-220间，经车轮碾压、冲击后，其硬化层硬度可达HRB450-550，经实测经车轮碾压、冲击的高锰钢整铸辙叉的轨头，其平均硬度为585HV。目前我国辙叉上仍大量使用的高锰钢，13万组道岔中，高锰钢辙叉占80％，约10万组。放本说明书所指的铁路道岔辙叉，主要指高锰钢整铸辙叉、高锰钢拼装辙叉和高锰钢整铸可动心轨辙叉，其次是指钢轨组合式辙叉和钢轨组合式可动心轨辙叉。

高锰钢锰含量11-14％，锰碳比大于10，在铸态时，碳化物在奥氏体晶界上析出，降低高锰钢机械强度，不耐磨，有脆性，受冲击后易出现裂纹：经1050℃的水韧处理，碳化物在奥氏体内完全溶解，得到纯奥氏体组织，机械性能显著提高，无磁性；高锰钢可焊性差，线胀系数是低碳钢的1.3倍，导热性比碳钢小很多，收缩率大1-2倍，焊补工艺不当，容易使热量集中而产生裂纹；高锰钢含碳高，散热慢，堆焊时受高温影响，晶界上析出碳化物，降低高锰钢的强度和韧性；高锰钢300℃碳化物开始析出并存在于晶界，强度、韧性下降，有磁性；高锰钢整铸辙叉，受钢中冶炼夹杂物及分布的影响，铸造中砂眼、气孔、疏松的影响及热处理等多种复杂工艺的影响，目前高锰钢材料的潜力未能充分发挥。

规范中规定的高锰钢辙叉轻伤、重伤标准，主要是裂纹问题，其次是表面剥落和磨耗。实际使用中高锰钢辙叉的主要问题也是裂纹问题，其次是表面剥落和磨耗问题。高锰钢辙叉最短的上线到运行时间3个月，通过总重3000多万吨，平均约8000万吨，主要干线一般一年左右就要更换。为了延长高锰钢辙叉的寿命，铁路部门普遍推广高锰钢辙叉工厂修理技术和KD286焊条就地修复技术，一般就地焊修后使用几个月就得更换下道。锰叉问题在铁道工务系统是个很头痛的问题，目前仍无很好的解决办法。

我国最大的两个高锰钢辙叉生产厂是山海关桥梁厂和宝鸡桥梁厂。为了解决高锰钢辙叉的问题，山海关桥梁厂正在与上海大学研究微合金高锰钢辙叉，宝鸡桥梁厂正在研究用稀土减少夹杂物，都在试图从冶金上提高高锰钢辙叉的质量。铁路大提速后，高锰钢辙叉的问题更加突出，一些研究机构正在开发新的耐磨钢，试图用新的钢种从材料上根本解决。

面对铁路道岔高锰钢辙叉问题难以解决的现状，铁道部门在近几年无奈重新推出高锰钢拼装辙叉。高锰钢拼装辙叉50年代就曾试制，心轨是高锰钢，翼轨用钢轨拼装，优点是可以更换部件，但整体性差。在80年代铁道部重新试制高锰钢拼装辙叉，90年代中期鉴定推广。目前四川工业大学已开发出一种高硅锰微合金钢，用锻造的工艺生产高锰钢拼装辙叉的心轨。目前在已在主要正线铺设500多组作现场试验。

本实用新型用一种新的思路来解决铁路道岔辙叉问题。激光技术是一项迅速发展的高新技术，激光表面工程技术是激光应用的一个分支，目前已成为材料表面强化的最有效的手段之一。激光强化技术很适宜于铁路道岔辙叉表面硬化、磨耗掉块的熔覆、裂纹熔凝消除、表面合金强化、材料冶金净化及局部冶金缺陷的修理。

本实用新型的目的是提供一种激光强化的铁路道岔辙叉，克服目前铁路道岔辙叉使用中的存在多种弊端，以得到比目前铁路道岔辙叉更高的强度、硬度、维修的机动性和更长的使用寿命，以适应铁路提速对道岔辙叉提出的更高要求。

本实用新型是这样实现的：铁路道岔辙叉，包括：辙叉表面，辙叉基体，辙叉轨头，辙叉轨腰，辙叉底板，辙叉翼轨，辙叉心轨，辙叉护轨，辙叉叉趾，辙叉叉跟。用激光束照射辙叉表面，依据不同的激光加工参数和作业程序，可在辙叉表面及基体中分别形成：激光表面相变硬化层，激光表面熔凝硬化层，激光表面合金化硬化层，激光表面熔覆硬化层，辙叉基体激光熔凝硬化层，辙叉基体激光合金化硬化层，辙叉基体裂纹激光熔凝修复硬化层，辙叉基体冶金缺陷激光熔凝修理硬化层，辙叉堆焊修复层激光重熔硬化层，热影响层。激光强化辙叉的几何尺寸与目前国产辙叉相同，辙叉基体的材质与目前国产辙叉相同。各种硬化层、热影响层，在辙叉表面下一定深度与范围内，是通过激光束照射辙叉表面形成的。各种硬化层与辙叉基体间有热影响层。各种硬化层在辙叉表面上有一定的平面形状，可以是网状，点状，直线状，曲线状，平面状；各种硬化层在辙叉基体中有一定的空间形状，可以是连续的或不连续的。各种硬化层在辙叉基体中有特定的微观组织结构，这种特定的微观组织结构有着特定的物理性状与特性。

激光强化辙叉的主要特征是用激光束在辙叉表面下一定深度与范围内产生硬化层。硬化层与辙叉基体有着相同的或不同的化学成分，不同的显微组织结构，也有着优异的物理特性。激光强化的辙叉仅在轮轨接触面下局部用激光束进行强化形成硬化层，也可根据辙叉的病害情况局部用激光束进行强化修理。利用激光设备，激光强化的辙叉可以在工厂生产线上生产，也可以在轨道上就地对既有辙叉进行激光强化。当轨道上激光强化的辙叉硬化层磨损或疲劳破坏时，还可以利用激光设备在激光强化过的辙叉上重新形成新的硬化层。

本实用新型的优点为：激光强化的辙叉耐磨性好，抗冲击韧性优良，通过总重比普通的辙叉可增加1倍，是一种手段独特、造价经济、性能优异的新辙叉。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述：

图1为本实用新型平面图。

图2为本实用新型剖面图。

参照图1、图2，标号(1)为辙叉表面，标号(2)为辙叉基体，标号(3)为辙叉轨头，标号(4)为辙叉轨腰，标号(5)为辙叉底板，标号(6)为辙叉翼轨，标号(7)为辙叉心轨，标号(8)为辙叉护轨，标号(9)为辙叉叉趾，标号(10)为辙叉叉跟，标号(11)为激光表面相变硬化层，标号(12)为激光表面熔凝硬化层，标号(13)为激光表面合金化硬化层，标号(14)为激光表面熔覆硬化层，标号(15)为辙叉基体激光熔凝硬化层，标号(16)为辙叉基体激光合金化硬化层，标号(17)为辙叉基体裂纹激光熔凝修复硬化层，标号(18)为辙叉基体冶金缺陷激光熔凝修理硬化层，标号(19)为辙叉堆焊修复层激光重熔硬化层，标号(20)为热影响层。

实施例1：

用激光束照射钢轨组合式辙叉表面(1)，调整激光器输出功率和光头的运动速度，使钢轨组合式辙叉表面(1)不致熔化又能获得设计的硬化深度，移动激光束，原照射点热量在钢轨组合式辙叉基体(2)中迅速散发而快速自冷而淬火，这样可在钢轨组合式辙叉表面(1)上获得需要的激光相变硬化硬化层(11)。

工厂生产这种激光强化的钢轨组合式辙叉需激光数控机床。该机床由二氧化碳气体激光器，导光系统，数控机床组成。首先将钢轨组合式辙叉进行予处理，涂专门的涂料，以提高钢轨组合式辙叉对激光的吸收率。激光光斑直经D，相对运动速度V，功率密度P₀等加工参数要认真试验确定。激光光斑可为圆形，也可为矩形，也可为线形。当激光器输出功率确定后，可通过调整光头与工件的距离L来调整功率密度。过大的功率密度会使钢轨组合式辙叉表面溶化，钢轨组合式辙叉相变硬化可取功率密度为10⁴-10⁵W/cm²。激光照射表面，迅速加热到相变温度以上形成高温相，激光加热速度为10³-10⁴℃/S。当激光束移开，热量迅速在钢轨组合式辙叉基体(2)内传导而冷却，冷却速度可达10⁴-10⁶℃/S。激光表面加热极快，奥氏体晶粒来不及长大，所以在钢轨组合式辙叉表面的奥氏体晶粒很细，自淬火后形成的马氏体尺寸极小，可形成超细化的隐晶马氏体。表面硬度可达900-1100HV，耐磨性很好。调整有关参数，硬化层深度可达5mm。尤其是用传统淬火方法难以处理的地方，用激光淬火可很方便的处理。

激光束可在钢轨组合式辙叉表面产生连续的相变硬化层，也可以扫描成不连续的、具有一定表面形状或空间形状的硬化层，如网状，直线状，曲线状，平面状，点状。钢轨组合式辙叉表面(1)上获得需要的激光相变硬化硬化层(11)，可在新钢轨组合式辙叉表面上形成，也可在修理的钢轨组合式辙叉表面上形成；可在工厂生产，也可用激光车在轨道上就地生产。

实施例2：

用激光束照射高锰钢拼装辙叉表面(1)，调整激光光头与高锰钢整铸辙叉表面的距离，用近于聚焦的激光束照射高锰钢整铸辙叉表面，其表面迅速溶化，产生熔池，激光束移动后，熔池靠高锰钢整铸辙叉自身快速冷却凝固，这样在高锰钢整铸辙叉表面(1)上得到激光表面熔凝硬化层(12)。

激光熔凝硬化比激光相变硬化所用的激光能量密度高，约10⁹W/m²，为提高高锰钢拼装辙叉表面(1)对激光的吸收率，在处理表面涂掺石墨的硅酸钠或其他材料，熔池温度达1200℃以上。激光束照射高锰钢拼装辙叉表面(1)的同时，在熔池上方要用惰性气体保护，以避免熔池氧化。

调整激光束功率密度P₀，扫描速度V，作用时间T，光头与高锰钢拼装辙叉表面(1)的距离L，光斑直径等参数，高锰钢拼装辙叉表面(1)激光熔凝后熔凝层的金相组织会出现超细共晶，细树枝晶，非晶态组织。高锰钢拼装辙叉表面(1)熔凝层为共晶组织，这是由于予涂层碳向熔池渗入熔池在激光束作用下高速对流的结果。共晶组织极为细密，内部主要由马氏体和渗碳体构成，硬度高达1100HV。共晶层下方为枝晶区，枝晶区底部存在一层薄的白色区，往下是热影响相变区，再往下是基体区。熔凝区，过渡区，相变区总厚可达1--5mm，调整参数可得更厚的5-15mm处理层。由于激光熔凝区组织极其细密，均匀，硬度很高，所以激光强化的高锰钢拼装辙叉激光表面熔凝硬化层(12)有很好的耐磨性。由于激光熔凝高锰钢拼装辙叉表面到基体有很好的各种组织过渡，处理层与基体有很好的结合冶金，内有残余压应力，所以激光强化的高锰钢拼装辙叉激光表面熔凝硬化层(12)有很好的韧性，耐接触疲劳，不宜剥离掉块。

激光束可在高锰钢拼装辙叉表面(11)产生连续的激光表面熔凝硬化层(12)，也可以扫描成不连续的、具有一定表面形状或空间形状的激光表面熔凝硬化层(12)，如网状，直线状，曲线状，平面状，点状。高锰钢拼装辙叉表面(1)上获得需要的激光表面熔凝硬化层(12)，可在新高锰钢拼装辙叉表面(1)上形成，也可在修理的高锰钢拼装辙叉表面(1)上形成；可在工厂生产，也可用激光车在轨道上就地生产。

实施例3：

用激光束照射高锰钢整铸辙叉表面(1)，高锰钢整铸辙叉表面(1)上产生熔池，同时将合金粉末送入熔池，迅速熔化、混合、凝固，在高锰钢整铸辙叉表面(1)上形成一层新的合金。新合金改变了高锰钢整铸辙叉基体(2)的化学成分，又改变了组织结构和物理状态，这样在高锰钢整铸辙叉表面(1)上形成激光表面合金化硬化层(13)。

高锰钢整铸辙叉在激光合金化前，要进行予处理，将合金材料用刷、喷涂等方法予置到表面，调整激光光头透镜与高锰钢整铸辙叉表面(1)的距离，使其处于透镜焦点或近焦点处，激光功率密度10⁸w/cm²，熔池温度1200℃以上，冷却速度10⁶℃/s，合金层深度在高锰钢整铸辙叉表面可达5mm，在辙叉基体中可达15mm。

高锰钢整铸辙叉表面(1)的激光熔池需用惰性气体保护，以免氧化而影响合金质量。可以采用自动气流送粉系统，在向熔池表面吹入惰性气体的同时，用气流把予先配好的合金粉末喷入熔池，这样省去了涂刷工序，而且可以精确控制合金成分。激光合金化的粉末有非金属，合金，陶瓷粉末几种。激光强化高锰钢整铸辙叉激光表面合金化硬化层(13)用的合金粉末含有Cr，Ni，W，Ti，Mo，B，V，Co，Nb等。

如前所述，目前高锰钢使用中所出现的问题，主要是冶金、工艺、材料上的问题，使高锰钢材料的潜力未能充分发挥，有关部门正在从这三方面进行研究攻关。山海关桥梁厂与上海大学研究的微合金高锰钢辙叉，宝鸡桥梁厂研究用稀土减少夹杂物，是试图从冶金上提高高锰钢辙叉的质量。四川工业大学已开发出一种高硅锰微合金钢，一些研究机构正在开发新的耐磨钢，试图用新的钢种从材料上根本解决。这些研究成果，都可以通过激光表面合金化在高锰钢整铸辙叉表面(1)或基体(2)的局部得以实现。

激光表面合金化硬化层(13)由两层组成，第一层为合金层，由于合金粉末在激光熔池里迅速熔化、混合，所得的合金层成分均匀，金相组织呈多元共晶体，组织细密。第二层为热影响层(20)，由于在激光熔池中，合金熔体与基体间有极大的浓度梯度，合金元素短程扩散，合金层与热影响区界面的显微组织呈树枝晶，与基体热影响层(20)的马氏体交错排列，界面结合为冶金结合。

激光束可在高锰钢整铸辙叉表面(1)产生连续的激光表面合金化硬化层(13)，也可以扫描成不连续的、具有一定表面形状或空间形状的激光表面合金化硬化层(13)，如网状，直线状，曲线状，平面状，点状。高锰钢整铸辙叉表面(1)上获得需要的激光表面合金化硬化层(13)，可在新高锰钢整铸辙叉表面(1)上形成，也可在修理的高锰钢整铸辙叉表面(1)上形成；可在工厂生产，也可用激光车在轨道上就地生产。

实施例4：

用激光束照射高锰钢辙叉心轨表面(1)，高锰钢辙叉心轨表面(1)上产生熔池，将合金粉末予置或送粉到熔池，合金粉末与少量高锰钢辙叉心轨基体(2)熔化、混合后迅速凝固，在高锰钢辙叉心轨表面(1)上形成一层新的合金。新合金改变了高锰钢辙叉心轨基体(2)的化学成分，又改变了组织结构和物理状态，这样在高锰钢辙叉心轨表面(1)上形成一层与合金粉末基本一致的激光表面熔覆硬化层(14)。

激光强化的高锰钢辙叉心轨的激光表面熔覆硬化层(14)与的激光表面合金化硬化层(13)区别是：激光表面熔覆硬化层(14)要求高锰钢辙叉心轨表面(1)微熔而予复层全部熔化，予复层合金成分基本不变，仅在与高锰钢辙叉心轨结合面处受到稀释；而激光表面合金化硬化层(13)是使添加合金元素与高锰钢整铸辙叉基体(2)局部混合而形成新的合金层。

激光表面熔覆硬化层(14)加工的工艺参数除了前述的工艺参数外，还有粉末粒度，送粉速率，保护气体流量，搭接宽度等。粉末粒度取100～300目，搭接率40％左右，送粉量选取合适时，熔覆层断面呈半月形。激光表面熔覆硬化层(14)用的粉末有镍基自熔合金，钴基自熔合金，铁基自熔合金，陶瓷型自熔合金以及品种繁多的复合粉末；也可自行开发新的耐磨合金粉末或专用粉末。

激光强化的高锰钢辙叉心轨在激光熔覆前，要进行予处理，熔覆材料可用刷涂，喷涂等方法予置到高锰钢辙叉心轨表面(1)，激光功率密度10⁶w/cm2，熔池温度1200℃以上，冷却速度10⁶C/s，熔覆层深度可达5mm。表面的激光熔池需用惰性气体保护，采用自动送粉系统可同时将粉末与惰性气体送进熔池。

采用不同的合金粉末在激光表面熔覆硬化层(14)可形成不同的金相组织，熔覆层组织晶粒细小，熔覆层与基体间有热影响层且界面间有良好的冶金结合。

激光束可在高锰钢辙叉心轨表面(1)产生连续的激光表面熔覆硬化层(14)，也可以扫描成不连续的、具有一定表面形状或空间形状的激光表面熔覆硬化层(14)，如网状，直线状，曲线状，平面状，点状。高锰钢辙叉心轨表面(1)上获得需要的激光表面熔覆硬化层(14)，可在新高锰钢辙叉心轨表面(1)上形成，也可在修理的高锰钢辙叉心轨表面(1)上形成；可在工厂生产，也可用激光车在轨道上就地生产。

上述的激光强化铁路道岔辙叉的各种硬化层进一步说明如下：

激光表面相变硬化层(11)、激光表面熔凝硬化层(12)、激光表面合金化硬化层(13)、激光表面熔覆硬化层(14)主要是指激光强化在辙叉轨头(3)、辙叉翼轨(6)、辙叉心轨(7)的轮轨工作边形成的硬化层。

辙叉基体激光熔凝硬化层(15)主要是指激光熔凝在辙叉表面(1)下辙叉基体(2)中较深部位形成的硬化层。辙叉基体激光熔凝硬化层(15)的深度可达15mm，可以在辙叉基体(2)中形成面积、体积较大的激光熔凝硬化层(15)，对辙叉基体(2)的局部进行基材净化、强化或补强；可以用在辙叉轨头(3)，辙叉轨腰(4)，辙叉底板(5)，辙叉翼轨(6)，辙叉心轨(7)，辙叉护轨(8)，辙叉叉趾(9)，辙叉叉跟(10)等处。

辙叉基体激光合金化硬化层(16)主要是指激光合金化在辙叉表面(1)下辙叉基体(2)中较深部位形成的硬化层。辙叉基体激光合金化硬化层(16)的深度可达15mm，可以在辙叉基体(2)中形成面积、体积较大的激光合金化硬化层(16)，对辙叉基体(2)的局部进行强化或补强，对基材也有净化作用；可以用在辙叉轨头(3)，辙叉轨腰(4)，辙叉底板(5)，辙叉翼轨(6)，辙叉心轨(7)，铸辙叉护轨(8)，辙叉叉趾(9)，辙叉叉跟(10)等处。

辙叉基体裂纹激光熔凝修复硬化层(17)主要是指，激光熔凝在高锰钢辙叉表面(1)下高锰钢辙叉基体(2)中修复各种裂纹形成的硬化层。高锰钢辙叉基体裂纹激光熔凝修复硬化层(17)的深度可达15mm，可以在高锰钢辙叉基体(2)中裂纹周围形成面积、体积较大的激光熔凝硬化层(17)，对高锰钢辙叉基体(2)的裂纹周围局部进行基材净化、强化或补强；可以用在高锰钢辙叉轨头(3)，高锰钢辙叉轨腰(4)，高锰钢辙叉底板(5)，高锰钢辙叉翼轨(6)，高锰钢辙叉心轨(7)，高锰钢辙叉护轨(8)，高锰钢辙叉叉趾(9)，高锰钢辙叉叉跟(10)等处。

辙叉基体冶金缺陷激光熔凝修理硬化层(18)主要是指，在高锰钢辙叉表面(1)下高锰钢辙叉基体(2)中，受高锰钢中冶炼夹杂物、铸造中砂眼、气孔、疏松等因素影响而形成的冶金缺陷，可用激光熔凝形成高锰钢辙叉基体冶金缺陷激光熔凝修理硬化层(18)。硬化层(18)的深度可达15mm，可以在高锰钢辙叉基体(2)中冶金缺陷周围形成面积、体积较大的激光熔凝硬化层(18)，对高锰钢辙叉基体(2)中的冶金缺陷周围局部进行激光基材净化、强化或补强；可以用在高锰钢辙叉轨头(3)，高锰钢辙叉轨腰(4)，高锰钢辙叉底板(5)，高锰钢辙叉翼轨(6)，高锰钢辙叉心轨(7)，高锰钢辙叉护轨(8)，高锰钢辙叉叉趾(9)，高锰钢辙叉叉跟(10)等处。

辙叉堆焊修复层激光重熔硬化层(19)主要是指，在高锰钢辙叉表面(1)下高锰钢辙叉基体(2)中，用合金钢焊条堆焊修复各种裂纹、挖补、掉块缺损形成的堆焊硬化层，用激光重新熔凝这些堆焊硬化层而形成的硬化层(19)。高锰钢辙叉堆焊修复层激光重熔硬化层(19)的深度可达15mm，可以在高锰钢辙叉基体(2)中堆焊修复层周围形成面积、体积较大的激光熔凝硬化层(19)，对高锰钢辙叉基体(2)中的堆焊修复层周围局部进行激光重新强化或补强；可以用在高锰钢辙叉轨头(3)，高锰钢辙叉轨腰(4)，高锰钢辙叉底板(5)，高锰钢辙叉翼轨(6)，高锰钢辙叉心轨(7)，高锰钢辙叉护轨(8)，高锰钢辙叉叉趾(9)，高锰钢辙叉叉跟(10)等处。

利用激光车就地强化铁路道岔辙叉，不仅可以消除因轮轨接触应力造成的辙叉表面(1)轮轨工作边的疲劳裂纹，而且可以根据运量和辙叉的伤损情况，合理选择的激光强化辙叉的修理周期和激光维修的作业参数，对辙叉进行周期性的激光强化；辙叉可以多次形成激光强化硬化层；还可以对超过轻伤、重伤标准的高锰钢辙叉进行随时的激光强化在线急修，这样将大大延长高锰钢辙叉的在线服役时间和通过总重。激光强化铁路道岔辙叉有着独特的物理特性，根据设计的硬化层(11)--(19)的不同，其抗拉强度可在800--1300Mpa间，硬度可在600--1100HV间，是一种超高强耐磨的铁路道岔辙叉。激光强化铁路道岔辙叉广泛适用于国铁路网线路和站场、地方铁路、城市轻轨、地铁，厂矿专用线，尤其是运煤专线和高速重载的主要铁道干线。

Claims (3)

1.一种铁路道岔辙叉，包括：高锰钢整铸辙叉、高锰钢或特种钢组合辙叉、钢轨组合辙叉、可动心轨辙叉的表面、基体、轨头、轨腰、底板、翼轨、心轨、护轨、叉趾、叉跟，其特征在于，辙叉表面及辙叉基体，存在着一种或多种激光强化硬化层，硬化层与辙叉基体间存在热影响层，硬化层和热影响层的显微组织结构主要是细晶马氏体，硬度600-1100HV，抗拉强度800-1300MPa。

2.根据权利要求1所述的铁路道岔辙叉，其特征在于，激光强化硬化层在辙叉表面的平面形状是网状，或点状，或直线状，或曲线状，或平面状，在辙叉基体中的空间形状是连续的或不连续的。

3.根据权利要求1所述的铁路道岔辙叉，其特征在于，辙叉表面激光强化硬化层的厚度可达5mm，辙叉基体激光强化硬化层的厚度可达15mm。