【正文】 高或偏析嚴(yán)重時(shí)，增大了端面氧化的風(fēng)險(xiǎn)。因此，鋼軌中減少硅錳的含量，或避免硅錳元素在鋼軌中的偏析，使之盡量均勻分布，對(duì)減少缺陷是有益的。焊接參數(shù)設(shè)計(jì)不當(dāng)時(shí)，容易導(dǎo)致缺陷。輸入的能率較大時(shí)，電流密度高，閃光激烈，端面溫度高，有利于硅錳等高熔點(diǎn)物質(zhì)及雜物融化或飛濺出去，有利于形成均勻厚度的液態(tài)金屬層。激烈閃光形成的氣體對(duì)防止空氣入侵，避免端面高溫金屬的氧化是有利的。相反，輸入的能率較小時(shí)，電流密度低，不利于硅錳等高熔點(diǎn)物質(zhì)及夾雜物融化或飛濺，液態(tài)金屬層厚度不均，固相金屬表面的固相夾雜物較液態(tài)金屬中的固相夾雜物更難以擠出。大能率短時(shí)間加熱，端面溫度高，溫度梯度大，頂鍛時(shí)塑形變形集中，即便閃光過(guò)程中端面局部發(fā)生了氧化，也容易使之?dāng)D出或擠碎，而不形成缺陷。相反，小能率長(zhǎng)時(shí)間加熱，因觸點(diǎn)過(guò)梁的形成帶有隨機(jī)性，部分觸點(diǎn)閃光停頓的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，不利于高熔點(diǎn)物質(zhì)溶于液態(tài)金屬層中，接頭溫度梯度小，加熱區(qū)寬，頂鍛時(shí)沿鋼軌縱向發(fā)生塑形變形的范圍較大，而不是集中在接口處，不利于擠出氧化物。設(shè)備狀態(tài)不良或響應(yīng)能力較差時(shí)，容易產(chǎn)生缺陷。當(dāng)上下（或左右）電極輸入的電能相差較大時(shí)，導(dǎo)致鋼軌端面溫度不均勻，或液態(tài)金屬層厚度不均勻。當(dāng)設(shè)備響應(yīng)能力較差時(shí)，對(duì)閃光過(guò)程中的反饋控制信號(hào)響應(yīng)遲鈍，造成閃光不穩(wěn)定，觸點(diǎn)閃光停頓時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致端面局部溫度低或端面氧化嚴(yán)重，容易形成缺陷。缺陷產(chǎn)生于焊接過(guò)程，缺陷處硅錳元素偏析嚴(yán)重，在偏析處附近存在液態(tài)金屬的自由結(jié)晶。原因是頂鍛前液態(tài)金屬層厚度不均勻，頂鍛過(guò)程中端面。變形不協(xié)調(diào)?？刂迫毕莸姆椒☉?yīng)該是：降低鋼軌中硅錳元素偏析的過(guò)程。焊接對(duì)反饋信息應(yīng)具有靈活快速反應(yīng)的能力，以保證閃光穩(wěn)定。通過(guò)工藝手段，保證閃光后期鋼軌端面形成均勻厚度的液態(tài)金屬層，頂鍛充分且變形集中于接口處。推薦采用大能率短時(shí)間加熱、自由頂鍛的工藝參數(shù)。母材與母材之間未能完全結(jié)合的部分。從接頭橫斷看，灰斑與未焊合沒(méi)有明顯區(qū)別，都呈現(xiàn)平面狀。從接頭縱端面看，未焊合呈現(xiàn)透鏡狀，而灰斑的厚度卻很薄。歐洲標(biāo)準(zhǔn)草案將灰斑與未焊合通過(guò)宏觀檢驗(yàn)加以區(qū)分，規(guī)定允許有少量灰斑，但不允許有未焊合。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)不要求做宏觀檢驗(yàn)，因此從斷口橫斷面難以區(qū)分灰斑與未焊合。晶粒邊界溶化，是體積型缺陷，存在于焊縫和熱影響區(qū)。輕度過(guò)燒呈細(xì)小黑灰斑點(diǎn)，重度過(guò)燒呈黑蜂窩狀。出現(xiàn)在鋼軌焊接接頭焊縫部位或臨近焊縫處的斷口局部區(qū)域。產(chǎn)生原因是鋼軌母材中硫的偏析或硫化物夾雜的聚集。木紋狀缺陷容易形成裂紋源，導(dǎo)致接頭強(qiáng)度、塑形下降。第六章鋼軌焊接接頭的打磨打磨目的對(duì)焊接接頭進(jìn)行打磨，目的是為了滿足列車運(yùn)行對(duì)鋼軌表面狀態(tài)的要求和滿足無(wú)損檢測(cè)的需求。、鋼軌焊接推凸后，在焊縫處存在焊瘤，閃光焊、氣壓焊接頭的焊瘤是頂鍛過(guò)程產(chǎn)生。雖然焊接后經(jīng)過(guò)了推凸，但是接頭推凸后的表面輪廓無(wú)法與鋼軌輪廓完全一致，因此需要對(duì)焊接接頭進(jìn)行打磨。鋼軌頂面和軌頭側(cè)面直接與車輪接觸，是鋼軌的工作面，因此必須對(duì)鋼軌頂面和軌頭側(cè)面進(jìn)行打磨。鋼軌底面與置于軌枕上的橡膠墊板接觸，軌枕對(duì)鋼軌的支撐作用受到軌底焊瘤的影響，因此需要對(duì)軌底焊瘤加以限制，必要時(shí)應(yīng)打磨處理。鋼軌的兩個(gè)軌腳是焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)，焊接缺陷多發(fā)生在軌腳部位，軌腳是焊后接頭超聲波探傷檢查的重點(diǎn)，為了減少軌腳缺陷的影響，減少對(duì)探傷的干擾，應(yīng)對(duì)軌腳部位進(jìn)行打磨。打磨的對(duì)象：主要是焊接接頭而不是鋼軌母材。但在一定條件下，可以將打磨對(duì)象擴(kuò)展到鋼軌母材。，極易損傷精磨機(jī)。，無(wú)法消除軌道不平順性。國(guó)內(nèi)普遍存在的一個(gè)誤解是，本來(lái)應(yīng)該由焊后矯直解決的問(wèn)題，不采用矯直的方法解決，反而用打磨的方法解決。，才能得到符合期望的打磨效果，因此必須規(guī)定精磨前焊接接頭的技術(shù)參數(shù)。（推凸失敗后，采用除瘤割炬切除掉多余焊瘤的操作成為除瘤），將焊瘤的主體部分去除。理由：焊接后的頂鍛擠出物通常在10mm以上，如果焊瘤沒(méi)有經(jīng)過(guò)推凸或除瘤，是不能進(jìn)行精磨的。因?yàn)檫@種情況下，因焊瘤太高，精磨機(jī)不能準(zhǔn)確確定打磨的進(jìn)給量；因焊瘤太高，無(wú)法進(jìn)行矯直和矯直后的平直度檢測(cè)；同時(shí)，畢竟磨削的加工量很小，即便采用仿型打磨機(jī)，采用精磨的方式磨削未經(jīng)推凸的焊瘤，也將耗費(fèi)大量的時(shí)間，精磨這樣的接頭沒(méi)有意義。對(duì)于這樣的接頭可以采用手持式砂輪機(jī)對(duì)焊瘤進(jìn)行粗打磨，磨掉焊瘤的主要部分，在規(guī)范允許的條件下，可以采用除瘤割炬切掉多余焊瘤，無(wú)論是粗打磨還是除瘤割炬切除，作業(yè)過(guò)程中都不能傷及鋼軌母材，并且應(yīng)滿足矯直和矯直后平直度檢查的要求。，推凸余量應(yīng)符合規(guī)范：理由：軌頭部位推凸余量過(guò)大，增加精磨作業(yè)時(shí)間、可能損壞精磨機(jī)、進(jìn)給量大時(shí)容易產(chǎn)生打磨缺陷；軌腰部位推凸余量過(guò)大，推凸殘余物可能引起裂紋；軌底部位推凸余量過(guò)大，若不打磨軌底面，鋪軌時(shí)影響軌下部件的安裝，推凸殘余物還可能引起裂紋，接頭處于軌枕上時(shí)影響軌道平順性。若打磨軌底面，因打磨工作條件差，容易將軌底磨傷。檢查方法如下：推凸后、未經(jīng)打磨處理情況下，應(yīng)使用檢測(cè)直尺和塞尺檢查接頭錯(cuò)邊，在焊縫中心線兩側(cè)各15mm的位置測(cè)量并計(jì)算接頭錯(cuò)邊量。對(duì)于接頭錯(cuò)邊量超過(guò)最大允許值的焊接接頭，應(yīng)在焊縫兩側(cè)各100mm的位置切掉鋼軌焊接接頭。有研究表明，輪軌沖擊作用隨接頭錯(cuò)邊（或凸臺(tái)）高度的平方根成正比，而在高速運(yùn)行條件下，速度的影響更為突出。隨著行車速度的提高，迎輪錯(cuò)邊（車輪逆向通車錯(cuò)邊接頭）的沖擊作用急增，在高速情形將產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊作用，顯然不構(gòu)成危險(xiǎn)。焊縫凸臺(tái)具有與迎輪錯(cuò)邊相同的沖擊效應(yīng)，危害甚大。由于焊縫凸臺(tái)和迎輪錯(cuò)邊所引起的輪軌沖擊具有很強(qiáng)的速度效應(yīng)，即使極其微小的凸臺(tái)，在高速運(yùn)行條件下也能導(dǎo)致相當(dāng)劇烈的輪軌沖擊與振動(dòng)。在高速情形下，輪軌沖擊作用的各項(xiàng)指標(biāo)可為常規(guī)速度的23倍。鋼軌工作的錯(cuò)邊直接影響軌道平順性，靠打磨方法不能消除，從國(guó)內(nèi)焊接鋼軌的實(shí)際情況看，但是接頭錯(cuò)邊量還是應(yīng)該努力盡可能地控制到最小，特別是在高速線路上，更應(yīng)引起高度重視，為此，對(duì)于設(shè)計(jì)速度＞200km／h的線路。軌腳邊緣水平方向錯(cuò)邊，一般由扭曲錯(cuò)位或軌底尺寸誤差引起，限制軌腳邊緣水平方向錯(cuò)邊量的目的在于限制焊接接頭扭曲錯(cuò)位。注意：為使焊接接頭錯(cuò)邊符合上述要求并力求最小，推薦焊前進(jìn)行如下檢查：檢查鋼軌端1m范圍的平直度，檢查鋼軌軌頭寬度、軌底寬度、鋼軌高度是否符合相關(guān)鋼軌訂貨技術(shù)條件的要求；配軌時(shí)應(yīng)注意使待焊的兩個(gè)鋼軌端面具有相同或接近的幾何尺寸誤差；檢查鋼軌軌端的不對(duì)稱度；檢查鋼軌的扭曲。接頭錯(cuò)邊在現(xiàn)場(chǎng)習(xí)慣上稱為錯(cuò)口，焊接后通過(guò)矯直手段無(wú)法糾正，通過(guò)外形精整手段也無(wú)法糾正接頭錯(cuò)邊（只能將錯(cuò)邊位置轉(zhuǎn)移到打磨的邊界，從線路整體看，外形精整不能消除接頭錯(cuò)邊），接頭錯(cuò)邊應(yīng)該在焊接過(guò)程中加以控制。焊接推凸后、打磨以前，測(cè)量軌頭工作面的接頭錯(cuò)邊量，接頭判廢，不允許通過(guò)打磨的辦法糾正接頭錯(cuò)邊。矯直后檢查焊接接頭平直度，常溫下測(cè)量的平直度（不計(jì)推凸余量的影響）應(yīng)滿足要求。依靠矯直解決接頭“直”的問(wèn)題，依靠打磨解決焊接接頭“平”的問(wèn)題。如采用打磨取代矯直，不能解決“直”的問(wèn)題?？刂坪附咏宇^平直度的方法需要矯直和精磨作業(yè)密切配合，矯直機(jī)和精磨機(jī)都配備平直度激光檢測(cè)裝置，分別用這兩套裝置檢測(cè)同一個(gè)焊接接頭，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)該是相同的。一個(gè)“直”的焊接接頭是“矯”出來(lái)的，一個(gè)平的焊接接頭是“磨”出來(lái)的。焊接接頭不同的部位有不同的打磨要求，鋼軌閃光焊接頭打磨分為粗打磨和精打磨（外型精整），鋼軌頂面和軌頭側(cè)面工作邊應(yīng)進(jìn)行精打磨（外形精整），其他部位根據(jù)推凸情況進(jìn)行粗打磨。外形精整：在符合精磨條件的情況下，使用精磨機(jī)或仿形打磨機(jī)打磨軌頭部位的焊瘤，使接頭的軌頭部位與鋼軌具有相同的幾何輪廓，精磨后表面質(zhì)量應(yīng)滿足使用要求。在鋼軌焊接生產(chǎn)線上宜使用精磨機(jī)對(duì)焊接接頭進(jìn)行外形精整，精磨機(jī)及其配套的激光檢測(cè)平直度裝置。如果個(gè)別焊接接頭在外形精整前存在較大的推凸余量，可以先使用仿形打磨機(jī)對(duì)焊瘤進(jìn)行預(yù)打磨。在線路上應(yīng)使用仿形打磨機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)焊接的聯(lián)合接頭進(jìn)行外形精整。較長(zhǎng)時(shí)間冷卻后進(jìn)行精磨，焊接接頭平直度的變化情況。前一個(gè)班次完成正火作業(yè)，正火后在生產(chǎn)上自然冷卻812小時(shí)，然后進(jìn)行矯直和精磨作業(yè)。并于次日（精磨作業(yè)12小時(shí)后）在長(zhǎng)鋼軌存放后上復(fù)測(cè)，“上供量”。強(qiáng)制冷卻后進(jìn)行精磨，焊接接頭平直度的變化情況：焊接接頭正火加熱后，隨即經(jīng)過(guò)風(fēng)冷、水冷、矯直連續(xù)作業(yè)，每道工序作業(yè)時(shí)間一般為58分鐘，然后緊接著進(jìn)行精磨作業(yè)。這種情況下焊接接頭經(jīng)過(guò)了強(qiáng)制冷卻，盡管精磨時(shí)接頭的溫度基本接近常溫，但是沒(méi)有足夠的時(shí)間釋放焊接應(yīng)力，精磨后在存軌臺(tái)上放置一段時(shí)間后，“上供量”。畢竟每個(gè)接頭實(shí)際的焊接應(yīng)力及應(yīng)力釋放情況不同，焊軌生產(chǎn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，每個(gè)接頭矯直、精磨作業(yè)的溫度也不完全相同，以上控制方法，帶有經(jīng)驗(yàn)型，這是“一字型”焊軌生產(chǎn)線的弊端。高速鐵路和時(shí)速200km／h以上客運(yùn)專線對(duì)焊接接頭平直度有很高的要求，采用經(jīng)驗(yàn)公式、由作業(yè)人員根據(jù)具體情況控制平直度，不是可靠的辦法。如果閃光焊接生產(chǎn)線布局采用“U字型”，焊接接頭經(jīng)過(guò)正火、風(fēng)冷后，在長(zhǎng)鋼軌存放臺(tái)上放置兩天，使焊接接頭自然冷卻，同時(shí)焊接應(yīng)力得到部分釋放，趨于穩(wěn)定，這種情況下再將長(zhǎng)鋼軌吊到矯直精磨作業(yè)線上，對(duì)焊接接頭進(jìn)行矯直、精磨處理，這樣，所有的焊接接頭都在相同條件下進(jìn)行矯直和精磨，可以按照標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行控制。鋼軌焊接接頭打磨作業(yè)人員應(yīng)參加鋼軌焊接工培訓(xùn)和打磨設(shè)備操作培訓(xùn)，并經(jīng)考試，考試合格。打磨設(shè)備應(yīng)具有產(chǎn)品質(zhì)量合格證，使用說(shuō)明書和相關(guān)技術(shù)文件。對(duì)于砂輪片的要求應(yīng)根據(jù)鋼軌的硬度和打磨方法選用硬度和粒度合適的砂輪片（1）粗打磨的部位：距軌底腳尖端35mm范圍內(nèi)的軌腳上、下表面及軌腳尖端焊瘤，焊接接頭軌頭部位非工作面的焊瘤及垂直、水平方向錯(cuò)邊。對(duì)上述部位進(jìn)行粗磨的目的是為了滿足超聲波探傷的要求。焊接接頭的軌頭下顎、軌腰、軌底面中心部位，如果推凸余量符合要求，這些部位可以不進(jìn)行打磨處理（為避免探傷誤判，應(yīng)探傷人員要求，也可以對(duì)上述部位進(jìn)行打磨處理，但打磨深度不應(yīng)超過(guò)鋼軌母材，且打磨作業(yè)不應(yīng)損傷焊縫兩側(cè)鋼軌）；如果推凸余量不符合要求，應(yīng)立即更換或調(diào)整推凸刀具，不宜采用打磨方法處理。（2）打磨應(yīng)將殘留焊瘤及全部毛邊除盡，保證焊接接頭的表面粗造度能夠滿足探傷掃查的需要。接頭處的軌底上角、下角應(yīng)打磨圓順。粗磨前，檢查軌腳尖端的推凸余量符合要求，否則應(yīng)立即更換或調(diào)整推凸刀具。軌腳尖端推凸后常有尖角，存在應(yīng)力集中，應(yīng)打磨圓順。（3）對(duì)軌底腳的粗磨，應(yīng)沿鋼軌縱向打磨，不應(yīng)橫向打磨，打磨面須平整、光潔。鋼軌打磨表面不應(yīng)出現(xiàn)打磨灼傷。所謂縱向打磨，就是使打磨切削的痕跡與鋼軌縱向方向一致。軌底的磨痕垂直于鋼軌縱向時(shí)，容易形成疲勞裂紋源。（4）焊接接頭軌頭部位非工作面的垂直、水平方向錯(cuò)邊應(yīng)進(jìn)行縱向打磨過(guò)渡。打磨過(guò)程中砂輪不得沖擊鋼軌和在鋼軌上跳動(dòng)，不得磨傷接頭兩側(cè)的鋼軌。（精磨）作業(yè)技術(shù)要求（1）在鋼軌閃光焊接生產(chǎn)線上對(duì)焊接接頭進(jìn)行精磨，應(yīng)使用精磨機(jī)，不宜使用仿型打磨機(jī)，不應(yīng)使用直把砂輪機(jī)人工精磨；在線路上對(duì)焊接接頭進(jìn)行精磨，應(yīng)使用仿型打磨機(jī)，不應(yīng)使用直把砂輪機(jī)人工精磨。精磨機(jī)的使用應(yīng)遵守“精磨機(jī)操作規(guī)程”。精磨機(jī)能夠按照預(yù)定的程序自動(dòng)完成打磨的全過(guò)程，打磨質(zhì)量穩(wěn)定，且能夠采用激光測(cè)量裝置檢測(cè)精磨后的平直度，并存儲(chǔ)檢測(cè)結(jié)果，因此應(yīng)該作為主要打磨方法，重點(diǎn)推廣。外形精整的對(duì)象是軌頭工作面，精磨后的表面應(yīng)滿足表面不平度的要求。使用直把砂輪機(jī)進(jìn)行人工打磨，表面不平度難以滿足要求，因此只使用于粗磨。仿型打磨機(jī)的打磨效果明顯好于直把砂輪機(jī)，但仿型打磨機(jī)靠人工操作，軌頭圓弧面的打磨棱角存在個(gè)體差異，具有隨機(jī)性，因此在固定式鋼軌閃光焊接生產(chǎn)線上不宜采用；但對(duì)直接在線路上焊接的接頭而言，采用仿型打磨機(jī)仍然是目前最好的精磨方法。外形精整前，焊接接頭應(yīng)滿足如下技術(shù)參數(shù)：推凸余量不應(yīng)超過(guò)圖67 的規(guī)定值；接頭錯(cuò)邊量不應(yīng)超過(guò)表61的規(guī)定值；焊接接頭應(yīng)經(jīng)過(guò)矯直，且矯直后的焊接接頭平直應(yīng)滿足表43的要求（不計(jì)推凸余量的影響）；焊接接頭應(yīng)經(jīng)過(guò)冷卻，符合精磨機(jī)隊(duì)接頭溫度的要求，℃以下（推薦：固定式鋼軌閃光焊接生產(chǎn)線工位布局宜采用U字型，經(jīng)過(guò)熱處理后的焊接接頭在長(zhǎng)軌存放臺(tái)上放置兩天后，再進(jìn)行矯直和精磨作業(yè)）； 推凸余量超標(biāo)時(shí)，應(yīng)立即更換或調(diào)整推凸刀具；接頭錯(cuò)邊超標(biāo)時(shí)，應(yīng)切掉接頭重新焊接；焊接接頭平直度偏差超標(biāo)時(shí)，應(yīng)重新矯直；固定式鋼軌閃光焊接生產(chǎn)線工位布局采用一字型情況下，矯直和精磨作業(yè)應(yīng)考慮溫度和應(yīng)力的影響，適當(dāng)預(yù)留平直度變化余量，但應(yīng)保證焊接接頭驗(yàn)交時(shí)的平直度符合要求。應(yīng)在焊接工位、焊接后立即檢查推凸余量和接頭錯(cuò)邊，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，應(yīng)分析原因，立即糾正。焊接接頭外形精整的部位是接頭的軌頂面和軌頭側(cè)面工作邊，也可以或?qū)夘^進(jìn)行全方位外形精整。 外形精整的長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)焊縫中心線兩側(cè)各450mm限度。外形精整應(yīng)保持軌頭輪廓形狀。外形精整不應(yīng)使焊接接頭或鋼軌生產(chǎn)任何機(jī)械損傷或熱損傷。不應(yīng)使用外形精整的方法糾正超標(biāo)的平直度偏差和超標(biāo)的接頭錯(cuò)邊。 焊接接頭處的硬彎應(yīng)通過(guò)矯直方法糾正，不應(yīng)采用打磨的方法“削峰”（參見圖666），規(guī)定外形精整的長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)焊縫中心線兩側(cè)各450mm限度，目的在于防止現(xiàn)場(chǎng)為使1米范圍內(nèi)的平直度達(dá)到要求而采用“削峰”的辦法擴(kuò)大打磨長(zhǎng)度。使用具有聲控傳感器的精磨機(jī)時(shí)，應(yīng)采取措施避免其他工序作業(yè)時(shí)對(duì)精磨機(jī)的干擾，應(yīng)根據(jù)作業(yè)線的實(shí)際情況調(diào)整聲控傳感器的靈敏度，不得磨傷鋼軌。 外形精整后應(yīng)檢測(cè)外形精整效果，如發(fā)現(xiàn)低接頭，必須重新矯直或重焊。外形精整后作業(yè)人員目視檢查外形精整范圍內(nèi)有無(wú)損傷。記錄焊接接頭經(jīng)過(guò)外形精整后的平直測(cè)量結(jié)果。 外形精整后，如果焊接接頭表面出現(xiàn)凹坑、夾渣、裂紋等表面缺陷，應(yīng)切掉接頭，重新焊接，不應(yīng)使用焊補(bǔ)方法修復(fù)。 焊接接頭外觀質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 焊接接頭軌頭工作面平直度要求軌頭工作面1m長(zhǎng)度平直允許的最大偏差應(yīng)符合表43規(guī)定。解釋下圖： 平直度檢驗(yàn)方法 對(duì)鋼軌焊接接頭平直度的驗(yàn)收，應(yīng)在鋼軌焊接（包括熱處理）作業(yè)完成兩天后進(jìn)行，鋁熱焊接頭在精磨后驗(yàn)收。測(cè)量長(zhǎng)度1m，焊縫居中。 精磨作業(yè)后應(yīng)立即測(cè)量并記錄焊接接頭的平直度偏差 平直度偏差的測(cè)量位置分別在：軌頂面