【文章內容簡介】 鋼絲表面存在微裂紋。因酸液濃度、溫度過高和浸酸時間過長導致的過酸洗，使盤條表面的氫不容易排出，產(chǎn)生氫脆，導致鋼絲脆斷，同時又使得盤條表面過于粗糙，拉拔時容易產(chǎn)生微裂紋,涂層不均勻也易造成鋼絲拉傷。盤條無論欠酸洗還是過酸洗，一旦產(chǎn)生微裂紋，在預應力作用下，鋼絲微裂紋會進一步擴展，最后造成鋼絲斷裂[7]。 磷化質量的影響磷化質量差，如磷化膜過薄或過厚，也會造成拉拔斷絲。過薄，拉絲粉不容易被帶入；過厚，磷化膜附著力不牢固，容易脫落，拉絲粉也不容易帶入。兩者均可造成鋼絲拉拔時潤滑不良，表面產(chǎn)生微裂紋，導致鋼絲斷裂[8]。 熱處理質量的影響熱處理質量不好引起拉絲斷絲的原因有兩個：（1）脫碳。脫碳是指鋼絲表面C被氧化掉，鉛淬火時先析鐵素體較多，在后期拉拔時，表面與心部硬度不一樣，金屬流動速度不一樣，勢必在分界處產(chǎn)生分層，嚴重時會產(chǎn)生斷絲現(xiàn)象。（2）由于停車或收線速度過慢，爐子出口處到鉛鍋入口處之間的一段鋼絲在炭末的覆蓋下仍處于高溫狀態(tài)，冷卻速度較慢，使奧氏體中的鐵素體過早地析出，滯留時間越長，鐵素體析出量越多，而后進入鉛液淬火后即形成較為粗大的網(wǎng)狀鐵素體和珠光體，影響鋼絲的順利拉拔[4]。 拉絲過程中裂紋的產(chǎn)生在拉絲過程中裂紋源來源大致有3種：（1）總壓縮率不合適?？倝嚎s率越大，鋼絲的強度升高越多，而彎曲、扭轉值下降較快。對中高碳鋼來說，總壓縮量控制在75%～80%之間時，成品鋼絲既能保證強度要求，又能保證彎曲、扭轉韌性要求，即獲得良好的綜合力學性能。（2）道次壓縮率分配不當。在總壓縮率一定的情況下，道次壓縮率的分配對鋼絲性能也有一定的影響。試驗表明，如道次壓縮率較?。?5%以下），索氏體中滲碳體片在拉拔中進行塑性彎曲變形，沿拉拔方向旋轉，至總壓縮率90%時，既得到高的強度，又能保證較好的韌性，彎曲值、扭轉值也較高，但拉拔道次增多，降低了生產(chǎn)效率。如果道次壓縮率過大（大于30%），滲碳體片在拉拔時會很快破碎，總壓縮率大于60%時，韌性即變得很差，尤其是扭轉韌性變差，容易產(chǎn)生扭轉裂紋。（3）拉絲時溫度升高。在一般拉拔速度下，中高碳鋼拉一道平均溫度升高80～100℃，在連拉機上，經(jīng)多次拉拔后，鋼絲溫度累積可達400～500℃，拉拔時產(chǎn)生的熱量雖然大部分被鋼絲帶走，但是鋼絲與?？捉佑|處，由于熱傳導作用，仍有10%左右的熱量保留在模具中，造成潤滑劑失效，模具使用壽命降低，鋼絲表面溫度急劇升高，若潤滑不良，往往會造成很大的殘余應力，引起鋼絲表面產(chǎn)生裂紋，甚至導致鋼絲拉斷[4]。 拉拔模具安放不正的影響模具安放不正會使拉出的鋼絲不是與卷筒呈水平相切關系而是呈相割、相離或偏上、偏下的關系。相割會使鋼絲外側與模具強烈摩擦導致磷化模脫落，潤滑系統(tǒng)被破壞，拉拔溫度驟升造成鋼絲外側表面被破壞而產(chǎn)生橫裂；相離會造成鋼絲內側表面產(chǎn)生橫裂；偏上偏下都會使鋼絲產(chǎn)生橫裂。由于模具安放不正引起橫裂的裂痕深淺視其偏差的程度而定。安裝偏差越大，橫裂痕越深，對力學性能影響也越大，尤其對塑、韌性值影響大[7]。改進措施在實際生產(chǎn)中，導致鋼絲斷裂的原因并非單一出現(xiàn)，這就使得分析產(chǎn)生斷裂的主要因素和實施控制的難度大大增加，針對導致鋼絲可能斷裂的因素提出原則性的改進措施。（1）在鋼水冶煉和連鑄過程中，控制中間包鋼水溫度高于液相線15～25℃，采用鋼包底部吹氬氣攪拌和連鑄結晶器中電磁攪拌，提高連鑄坯化學成分的均勻性。對連鑄工藝進行優(yōu)化，采用浸入式水口保護澆注及鑄坯強冷工藝，打破鑄坯的柱狀晶。（2）增大鑄坯斷面，控制二次冷卻，使鋼坯橫截面等軸晶區(qū)所占比例盡可能大,從而使偏析的元素充分擴散，降低偏析程度。對保護渣使用進行跟蹤，不同的鋼種采用不同的保護渣，同時提高保護渣的質量，降低鋼水澆注溫度。（3）改善鋼水質量，盡可能降低P、S含量。爐后擋渣、吹氬、烘包、保溫；硅鋁鐵脫氧；提高終點[C]含量。耐材選優(yōu)，改進品質，例如可以用鋁碳水口取代石英下水口等。穩(wěn)定操作，擴大中間包容量，縮短鋼水銜接時間等。（4）軋制之前必須對坯料進行探傷、修磨精整。通過噴丸（鐵砂）處理去除表面氧化鐵皮，經(jīng)熒粉探傷，對有缺陷的地方作標志，再利用砂輪修磨進行精整處理，防止裂紋出現(xiàn)。（5）坯料加熱時要防止表面脫碳。加熱爐宜采用步進梁式加熱爐，分段加熱控制，這樣爐區(qū)溫度易控制，坯料加熱溫度也較均勻。根據(jù)不同鋼種優(yōu)化加熱工藝，對開軋溫度以及均熱段、加熱段溫度進行不斷調整對比。（6）優(yōu)化控冷工藝，調整控冷工藝參數(shù)，摸索一套適用于轉爐煉鋼特點的控冷工藝。高線斯太爾摩控冷速度對不同鋼種要適當，防止出現(xiàn)有害組織。加強工藝控制，對吐絲溫度進行動態(tài)監(jiān)測，吐絲溫度的波動應嚴格控制在177。10℃范圍內，以改善通條性能，軋制大規(guī)格高碳鋼線材，相變轉變前的冷卻速度大于10℃/s，以抑制先共析滲碳體組織的析出。（7）熱處理要準確設定線溫、車速、鉛溫并嚴格控制，出爐口封閉要嚴。酸洗時嚴格控制酸液濃度、溫度、酸洗時間，避免過酸洗或欠酸洗；磷化時，嚴格控制磷化液濃度和浸磷化液時間，避免磷化膜過薄或過厚；盤條本身要防止折疊，拉拔時模具要放正，避免產(chǎn)生橫裂。拉絲在保證通水、潤滑良好狀態(tài)下,盡量采用小壓縮率多道次拉拔等。參考文獻：[1] [A].2000年全國線材制品行業(yè)年會，天津，2000.[2] [A].2000年全國線材制品行業(yè)年會，天津，2000.[3] 傅百子，[J].金屬制品，1997，23（3）：1718.[4] 王快社，[J].金屬制品，2000，26（2）：1516.[5] [A].2000年全國線材制品行業(yè)年會，天津，2000.[6] 尹萬全，郭延風，曹家麟，[J].金屬制品，1998，24（5）：89.[7] [J].金屬制品，2000，26（2）：1819.[8] [J].金屬制品，2000，26（3）：29.第四篇：鋼軌接頭病害原因及整治措施（推薦）鋼軌接頭病害原因及整治措施開遠工務段 張集中【摘要】： 文章總結了鋼軌接頭痛害的形成原因，闡明了接頭痛害的類型，從維修養(yǎng)護的角度說明了整治措施，對生產(chǎn)實踐具有一定的指導意義?！娟P鍵詞】：鋼軌接頭；病害原因；整治措施隨著列車提速、重載和行車密度的不斷加大，對軌下基礎設備提出了更加嚴峻的考驗，特別是對無縫線路鋼軌接頭破壞的能力更大。雖然近幾年我國大力鋪設無縫線路，但由于受條件限制，在許多情況下普通線路仍然存在，特別是在既有線上較多。普通線路的鋼軌存在著大量的接頭病害。據(jù)調查， m 鋼軌線路，幾乎1／3的維修工作在接頭處。接頭病害的產(chǎn)生和發(fā)展，時刻困擾著我們的線路維修工作。因此，搞好鋼軌接頭養(yǎng)護，控制接頭病害的發(fā)生和發(fā)展，根治接頭病害，是一項非常重要的課題。鋼軌接頭是線路的薄弱環(huán)節(jié)之一，由于鋼軌接頭的存在是先天不足，當車輪通過鋼軌接頭時，產(chǎn)生劇烈沖擊和振動，造成低接頭、鋼軌鞍形磨耗、鋼軌傷損、夾板彎曲或斷裂、混凝土枕損壞或破裂、道床板結、溜坍、翻漿冒泥等鋼軌接頭病害的發(fā)生，其最根本的原因在于鋼軌接頭存在軌道結構上 的不連續(xù)和軌面的不平順，這就導致輪軌之間產(chǎn)生較大的附加動力的作用。接頭對行車的平穩(wěn)性影響最大，更嚴重的是接頭傷損的破壞 直接危及行車的安全，因而需要投入大量的線路維修工作。因此，及時發(fā)現(xiàn)鋼軌接頭病害，摸清其發(fā)生的規(guī)律，分析鋼軌接頭病害產(chǎn)生的原因，并提出整治措施，這對養(yǎng)護維修工作是極為重要的。鋼軌接頭病害產(chǎn)生的原因鋼軌接頭是軌道的薄弱環(huán)節(jié)，它破壞了線路的整體性，加劇了機車車輛與線路相互的動力作用，造成軌道部件折損、整體結構幾何變形及軌道養(yǎng)護維修工作量的增多，是病害集中之處，也是養(yǎng)路工作重點所在。產(chǎn)生鋼軌接頭病害的原因是多方面的，主要是因為接頭本身的結構破壞了鋼軌的整體性，列車通過時引起較大的沖擊動力從而導致線路病害的發(fā)生。1．1 鋼軌接頭受力較大。鋼軌接頭受到較大的破壞力這是由它本身的特點所決定的，因為接頭破壞了鋼軌的整體性，使列車通過時產(chǎn)生較其他部分更大的撓度。這種情況猶如線路上出現(xiàn)一段很 短的軌道不平順，引起較大的沖擊力。軌道結構的不連續(xù)性是鋼軌接頭的軌縫與鋼軌整體相比，夾板的強度、剛度的不足所造成的鋼軌接頭結構上的薄弱，破壞了軌條在縱向的連續(xù)性。鋼軌接頭結構上的不平順性主要表現(xiàn)在接頭軌縫。車輪壓低鋼軌的送輪端時，鋼軌的迎輪端有抬高趨勢，形成臺階。荷載作用下鋼軌接頭處的撓曲不是連續(xù)曲線，而是折線。軌縫、臺階、折角同時將產(chǎn)生輪軌沖擊，從而增大接頭處的附加動力。鋼軌接頭結構上的不平順主要是接頭軌縫，軌縫愈大，臺階愈大，折角愈大，輪軌間的沖擊愈大。軌面在接頭區(qū)的不均勻磨耗是軌面不平順的另一種形式。鋼軌接頭在結構上的不連續(xù)和軌面不平順是接頭病害的主要原因。1．2 線路維修養(yǎng)護不良。作用于接頭上的較大破壞力，導致線路病害的發(fā)生，增加養(yǎng)護維修工作的困難。鋼軌接頭夾板的強度、剛度的不足會造成鋼軌接頭結構薄弱，而接頭養(yǎng)護維修工作中，接頭螺栓扭矩不足、接頭軌枕扣件不密靠等因素，加大了軌道結構的不連續(xù)性。維修養(yǎng)護不當或質量不好，更增加沖擊動力對接頭的破壞作用。由此造成接頭破壞力增加和接頭病害擴大的惡性循環(huán)。因此，接頭維修養(yǎng)護的首要任務是加強接頭強度、剛度，減少沖擊動力，防止接頭破壞而引起接頭沖擊動力加大。接頭沖擊動力加大的過程主要有三個因素：軌縫、臺階和折角。由于這種結構不平順的存在，車輪從一根鋼軌轉到另一根鋼軌時，出現(xiàn)瞬時的懸空，產(chǎn)生碰撞現(xiàn)象，軌縫越大，沖擊振動越大，從而增大接頭處的附加動力。因此，車輪通過接頭時所產(chǎn)生的沖擊動力過程，與車輪通過一段很短的軌道不平順所引起的沖擊力過程是一致的。由于接頭破壞了鋼軌的整體性，我們可以把接頭看成是線路上先天性的不平順。這種不平順是潛在的，只是在車輪通過時才出現(xiàn)，車輪通過以后便不存在了。即使是良好的接頭，這種不平順也是存在的。鋼軌接頭病害的類型2．1 鋼軌端部的鞍形磨耗磨耗深度一般為 2．5～6 mm，長度一般為200～380 mm，在鋪設混凝土軌枕的地段比較明顯，發(fā)展也較快。2．2 低接頭(或打塌)這種病害一般均發(fā)生在搗固不良地段，尤以曲線下股 比較多見。2．3 鋼軌破損 主要是淬火區(qū)鋼軌頂面剝落、掉塊和螺栓孔裂紋。這類病害多數(shù)發(fā)生在淬火層分界處和軌端，以曲線上多見。2．4 夾板彎曲或斷裂主要是頂部中央出現(xiàn)細小裂紋，以后逐漸擴大。2．5 混凝土軌枕破裂 主要發(fā)生在軌下斷面。2．6 道床板結、溜坍，翻漿冒泥前者主要發(fā)生在鋪設混凝土軌枕并有鞍形磨耗 的地段。2．7接頭處吊板、暗坑由于搗固不良和維修養(yǎng)護不及時，使接頭出現(xiàn)吊板、暗坑，列車通過時，有空吊板、暗坑的地方下沉就大，將引起列車的劇烈振動，久而久之形成低接頭，對線路的不平順起附加作用。2．8接頭處的軌縫過大接頭由于本身存在結構不平順，即軌縫、臺階、折角等三個方面，由于這種結構不平順的存在，車輪從一根鋼軌轉到另一根鋼軌時，出現(xiàn)瞬時的懸空，產(chǎn)生碰撞現(xiàn)象，軌縫越大，沖擊振動越大，從而增大接頭處的附加動力。2．9 接頭錯牙和接頭方向不順由于接頭本身存在結構不平順，使接頭處往往有沖擊力發(fā)生，在沖擊力的作用下，鋼軌端部頂面產(chǎn)生塑性變形。由于淬火區(qū)與未淬火區(qū)的硬度不同，在接頭處的兩根鋼軌高低錯牙，形成附加的不平順。接頭方向不順，列車通過時，加 劇了接頭的破壞，久而久之，形成軌距不順，致使魚尾板及螺栓變形或斷裂。鋼軌接頭病害的整治措施根據(jù)接頭的構造特點，從提高接頭的整體性和平順性 人手，采取綜合整治的措施。鋼軌接頭的養(yǎng)護及病害整治可以從以下幾個方面著手：3．1加強軌縫及接頭零部件的養(yǎng)護鋼軌接頭存在軌縫是接頭病害產(chǎn)生和發(fā)展的根本原 因，在規(guī)范要求的前提下，限定并控制軌縫是線路接頭維修養(yǎng)護的重要內容，一旦出現(xiàn)大軌縫和連續(xù)瞎縫時，要及時進行調整使軌縫經(jīng)常處于良好狀態(tài)。定期對螺栓進行檢查和復緊，保持接頭螺栓扭矩力在規(guī)定范圍內；夾板和接頭螺栓涂油，以緩減列車的沖擊破壞作用；作好軌枕、扣件和加強道床的養(yǎng)護。接頭軌端頂面應進行倒棱，一旦出現(xiàn)頂端肥邊，要及時進行打磨處理，以防頂死引起揭蓋掉塊。3．2 合理起道搗固作業(yè)。由于鋼軌接頭在列車反復沖擊荷載作用下，接頭處道床應力和振動加速度遠遠高于非接頭部位，殘余變形積累加?。簽榱颂岣叩挚箾_擊的能力，接頭道床應有良好的搗固質量。3．2．1加強搗固作業(yè)。搗固前要先擰緊接頭夾板螺栓和軌枕扣件螺栓，以加強 接頭的整體性和防止搗固后有空吊板；打撬塞時，應打在靠接頭的兩根軌枕的枕頭一側，以防止扭斷軌枕和來車時壓傷軌枕、鋼軌和夾板；軌底搗固必須加強，機械搗固應增加軌底部位的搗固時間；搗固順序以小腰向接頭搗固，促使道碴向接頭擠緊，既能防止低接頭，又能消除高小腰或小腰空吊板。3．2．2 起道作業(yè)。接頭起道應該將軌面抬平，然后進行搗固，切忌抬高接頭，形成鼓包，造成人為的軌道不平順，加大列車沖擊力。3．2．3 夯拍道床作業(yè)。列車運行時，使枕底道碴擠壓、振動，并向軌枕盒和軌枕頭擠出，為了提高接頭線路的穩(wěn)定性和保持軌底搗固的效果，應對接頭軌枕盒和軌枕頭的道床夯實。3．3 整治接頭部位的道床混凝土枕線路道床病害主要是道床不清潔引起的板結和翻漿冒泥，鋼軌接頭部位比非鋼軌接頭更為嚴重。鋼軌接頭道床板結和翻漿冒泥出現(xiàn)以后，不僅承載能力顯著降低，而且線路剛度大為提高，不能吸收軌道的振動，減振、隔振性能降低，線路的殘余變形及各種病害發(fā)展加劇。整治鋼軌接頭道床病害，恢復道床彈性，主要有以下措施：清篩道床；更換磨圓道碴等。3．4 整修軌面軌端不均勻磨耗和掉塊、擦傷是鋼軌接頭在運輸中引起機車車輛的巨大附加沖擊，使線路變形加劇，軌枕發(fā)生裂紋，扣件損壞，道床板結，不僅縮短了軌道各部件的使用壽命，而且對增大接頭的維修養(yǎng)護工作量也有直接關系。必須及時對接頭軌面進行修理、打磨和焊補。使用鋼軌打磨機對鞍形接頭進行打磨，是消滅接頭不平順的有效辦法。使用碗形砂 輪研磨時，先研磨中部到要求深度，再向兩端側研磨，最后整修圓弧。使用平形砂輪研磨時，可從一側向另一側來回進行研磨。研磨后軌面高度相當于小腰部位的鋼軌高度。用 1 m直尺檢查，要求達到平整、均勻。3．5 改善軌下墊層彈性軌下墊層彈性經(jīng)多年運輸，橡膠墊板會逐步硬化，特別是接頭部位的墊板在強大沖擊力的作用下，彈性逐步減少。應及時更換接頭區(qū)4根軌枕的墊板，以恢復軌道結構的良好 彈性。3．6 加強接頭搗固，保持道床飽滿并加以夯實