由于高錳鋼具備優(yōu)秀的加工硬化性能，采用高錳鋼制造的轍叉在受到?jīng)_擊后表面會(huì)產(chǎn)生明顯的加工硬化現(xiàn)象,，保證了轍叉工作的穩(wěn)定性[1-3],。高錳鋼轍叉被廣泛應(yīng)用于馬來西亞、印度尼西亞等東南亞國家及其他海外區(qū)域的道岔產(chǎn)品上,，因此其制造技術(shù)是我國道岔廠家開拓海外市場(chǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,。本文基于鐵科(北京)軌道裝備技術(shù)有限公司承接的新加坡高鐵項(xiàng)目，進(jìn)行高錳鋼轍叉焊接工藝的研究,。

高錳鋼屬單相奧氏體鋼,，這種組織有較高的熱裂紋敏感性，在熱影響區(qū)極易誘發(fā)液化裂紋,，因此焊接時(shí)應(yīng)減少受熱程度和受熱時(shí)間[4-6],。而鋼軌含碳量高，焊接時(shí)為防止焊接裂紋的產(chǎn)生,，需焊接前預(yù)熱,，焊接后緩冷。將高錳鋼轍叉和高碳鋼鋼軌直接進(jìn)行焊接,，無論是焊接工藝還是焊接材料的選擇難度都比較大,。因此目前世界上比較先進(jìn)的技術(shù)就是選擇一種焊接性能好的材料作為中間介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)2種材料的焊接連接[7-9],。以前只有奧地利,、法國等少數(shù)幾個(gè)國家掌握了該項(xiàng)焊接技術(shù)，后來包括我國在內(nèi)的世界各國科研工作者經(jīng)過不懈的努力，利用閃光對(duì)焊的方法將高錳鋼轍叉和高碳鋼鋼軌成功地焊接在一起,。本文通過試驗(yàn),，比較采用2種不銹鋼介質(zhì)的焊接接頭性能，從而判定2種介質(zhì)的優(yōu)劣,，優(yōu)選出較為合適的不銹鋼焊接介質(zhì)。

1 試驗(yàn)概況

1.1 試驗(yàn)材料

試件分別為R350HT鋼軌和高錳鋼轍叉,。不銹鋼介質(zhì)采用單相奧氏體不銹鋼及雙相不銹鋼,，2種介質(zhì)的化學(xué)成分和機(jī)械性能見表1。

表1 不銹鋼介質(zhì)的化學(xué)成分和機(jī)械性能

介質(zhì)類型化學(xué)成分含量/%CSiMnPSCrNiMo金相組織抗拉強(qiáng)度Rm/MPa斷裂伸長率A/%單相不銹鋼0.0520.313.180.0390.00416.749.471.38A58055雙相不銹鋼0.0740.244.130.0140.00919.238.231.65A+F67049

1.2 接頭形式及試驗(yàn)方案

每個(gè)焊接接頭均由2次焊接完成,。首先進(jìn)行鋼軌和不銹鋼介質(zhì)的焊接,，焊接完成后對(duì)焊接接頭介質(zhì)側(cè)進(jìn)行劃線鋸切，正火后再進(jìn)行高錳鋼轍叉與介質(zhì)的焊接,。分別使用單相不銹鋼和雙相不銹鋼2種不銹鋼介質(zhì)進(jìn)行焊接試驗(yàn),，接頭形式如圖1所示。

圖1 焊接接頭形式示意

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

使用2種不銹鋼介質(zhì)各焊接7個(gè)接頭后,，進(jìn)行靜彎強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度測(cè)試,、無損探傷及顯微組織檢驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如下,。

2.1 靜彎強(qiáng)度測(cè)試

靜彎強(qiáng)度測(cè)試在智能型電液伺服 3 000 kN 鋼軌靜彎試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行,，支座間距1 m。各檢測(cè)5根靜彎試件,，結(jié)果見表2,。可知2種不銹鋼介質(zhì)焊接接頭靜彎強(qiáng)度均滿足要求,。

不斷完善農(nóng)村經(jīng)濟(jì)管理制度,，為農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展指明正確的發(fā)展方向。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供技術(shù)支持和制度保障,，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展與利用在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中備受關(guān)注,，要學(xué)習(xí)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展技術(shù)理論要素，提供農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展技術(shù)所需條件,，增強(qiáng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展保障制度,。不斷完善農(nóng)村經(jīng)濟(jì)管理制度，為促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供技術(shù)支持及保障,，規(guī)范農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)行為,，完善農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展制度[2]。要對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)管理模式加以調(diào)控,，形成農(nóng)村經(jīng)濟(jì)管理規(guī)范條約和約束條款,，使市場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，調(diào)動(dòng)農(nóng)民農(nóng)業(yè)生產(chǎn)積極性，提高農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量,。此外,，還需要完善農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展制度，不斷提升農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,，關(guān)注農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展各環(huán)節(jié)要點(diǎn),。

表2 靜彎試驗(yàn)結(jié)果

試件編號(hào)介質(zhì)類型破斷載荷/kN撓度/mm試件編號(hào)介質(zhì)類型破斷載荷/kN撓度/mm2018-07-26-21 02717.12018-06-28-21 25340.02018-07-31-298319.12018-07-02-151 18229.02018-08-09-3單相不銹鋼介質(zhì)1 08820.82018-07-02-16雙相不銹鋼介質(zhì)1 04131.02018-08-09-41 18339.82018-07-09-11 12530.02018-09-07-41 17937.22018-07-09-21 07617.0平均值1 09226.8平均值1 13529.4

注:標(biāo)準(zhǔn)要求破斷載荷≥880 kN。

2.2 拉伸強(qiáng)度測(cè)試

拉伸強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果見表3,，可知單相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭平均抗拉強(qiáng)度及斷裂伸長率均滿足標(biāo)準(zhǔn),，雙相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭平均抗拉強(qiáng)度及斷裂伸長率不合格。

常規(guī)施肥區(qū)：復(fù)合肥（15-15-15）40 kg/畝,。常規(guī)施肥無氮：過磷酸鈣50 kg/畝,，氯化鉀10 kg/畝。常規(guī)施肥無磷：尿素13.04 kg/畝,，氯化鉀10 kg/畝,。常規(guī)施肥無鉀：尿素13.04 kg/畝，過磷酸鈣50 kg/畝,。

表3 拉伸試驗(yàn)結(jié)果

試樣編號(hào)介質(zhì)類型取樣部位抗拉強(qiáng)度Rm/MPa斷裂伸長率A/%試樣編號(hào)介質(zhì)類型取樣部位抗拉強(qiáng)度Rm/MPa斷裂伸長率A/%15456.0105104.52軌頭5556.011軌頭5105.0358010.0125105.545557.5134452.55單相不銹鋼介質(zhì)軌腰51510.014雙相不銹鋼介質(zhì)軌腰5004.065708.0155157.075156.0165357.58軌底5407.517軌底4857.5959017.5185107.5平均值5528.7平均值5025.4

注：標(biāo)準(zhǔn)要求平均抗拉強(qiáng)度Rm≥520 MPa,，平均斷裂伸長率A≥8%。

2.3 無損探傷

對(duì)采用2種介質(zhì)焊接的靜彎試件進(jìn)行著色探傷檢驗(yàn),。單相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭探傷結(jié)果見圖2,，可知表面無缺陷顯示，符合要求,。雙相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭探傷結(jié)果見圖3,，可知軌頭踏面中間位置出現(xiàn)沿鋼軌橫向分布的裂紋，不滿足要求,。

圖2 單相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭探傷結(jié)果

圖3 雙相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭探傷結(jié)果

2.4 顯微組織檢驗(yàn)

2.4.1 雙相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭

將其中1個(gè)出現(xiàn)裂紋的雙相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭軌頭部位進(jìn)行鋸切取樣,其宏觀形貌見圖4,，接頭總長度約為40 mm，將軌頭切成3部分,，分別標(biāo)記為1#—3#,。在2#試塊的不銹鋼焊接介質(zhì)區(qū)域內(nèi)，軌頭踏面靠近中間位置可見一條沿鋼軌橫向分布的表面裂紋,。為觀察2#試塊不銹鋼焊接介質(zhì)的顯微組織,，對(duì)2#試塊的金相磨樣浸蝕后，宏觀形貌見圖5,。

圖4 焊接接頭宏觀形貌

圖5 2#試塊金相磨樣的宏觀形貌

圖6為2#試塊不銹鋼焊接介質(zhì)裂紋的典型形態(tài)及顯微組織,，可見裂紋較寬處已形成孔洞或裂縫。裂紋及其附近區(qū)域的顯微組織為奧氏體+鐵素體不銹鋼顯微組織,，基本為奧氏體組織分布在鐵素體基體上,，奧氏體與鐵素體交替分布,呈條帶狀，大部分區(qū)域的條帶狀變形較為嚴(yán)重。

2#試塊不銹鋼焊接介質(zhì)裂紋及其附近區(qū)域在掃描電鏡下的微觀形貌見圖7,能譜分析結(jié)果見表4,?？芍?靠近裂紋端部(能譜1位置)含有大量的 Cr 元素(質(zhì)量百分比約為30%)，應(yīng)是在奧氏體鐵素體相界上析出的富鉻σ相,。能譜 2 為裂紋附近奧氏體組織的能譜分析結(jié)果,，顯示該處的 Cr元素含量偏高(質(zhì)量百分比約為21%)，其形貌呈凸起光滑態(tài),。在奧氏體與奧氏體鐵素體相界上均存在少量間斷分布的細(xì)小凹坑(能譜3,4位置),，凹坑處的 Cr 元素含量同樣偏高(質(zhì)量百分比約為20%)，分析認(rèn)為該凹坑所在位置應(yīng)為富鉻的σ相,。能譜 5 為裂紋附近鐵素體組織的能譜分析結(jié)果，顯示該區(qū)域的Cr含量約為 16%,，明顯低于奧氏體及奧氏體鐵素體相界處的 Cr 含量,，其形貌呈相對(duì)平坦態(tài)。

圖6 2#試塊不銹鋼焊接介質(zhì)裂紋的典型形態(tài)及顯微組織

圖7 2#試塊不銹鋼焊接介質(zhì)裂紋及其附近區(qū)域微觀形貌

表4 2#試塊不銹鋼焊接介質(zhì)能譜分析結(jié)果

測(cè)試位置化學(xué)成分含量/%CKOKAlKSiKClKCrKMnKFeKNiKMoKTiK總量/%能譜1位置2.089.495.814.7229.973.6139.032.542.75100能譜2位置0.1921.435.1765.464.443.31100能譜3位置0.315.825.0320.094.8656.594.712.59100能譜4位置0.220.3719.515.6564.967.731.56100能譜5位置1.170.5316.185.7167.247.821.35100

2.4.2 單相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭

單相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭未出現(xiàn)裂紋,，其顯微組織及晶粒度見圖8,。可知單相不銹鋼介質(zhì)為單一奧氏體組織,，晶粒度在6～8級(jí),。

綜上分析認(rèn)為：雙相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭的軌頭踏面居中位置存在沿鋼軌橫向分布的裂紋，裂紋是由雙相不銹鋼介質(zhì)Cr偏析導(dǎo)致的;單相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭未出現(xiàn)裂紋,，可能是由于此介質(zhì)為單一奧氏體組織,，且晶粒度級(jí)別較高。

圖8 單相不銹鋼介質(zhì)顯微組織及晶粒度

3 結(jié)論

1)單相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭表面質(zhì)量良好,，探傷后表面無缺陷顯示,，各項(xiàng)力學(xué)性能符合要求。

癩阿小推的還真是地方,，就推在柳紅的胸脯上,，而且還用了蠻力。胸脯本是女人最柔弱的部位,，哪里經(jīng)得起男人用力推搡,，柳紅只感到一陣鉆心的巨痛，眼淚頓時(shí)奪眶而出,，整個(gè)人像被碾碎了一般,，散作無數(shù)塊痛的碎片；但在每塊碎片的疼痛背后,，隨之而來的卻是勾人魂魄的麻酥,，柳紅嘴里忍不住嘣出急促的呻吟聲。

機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)具有較強(qiáng)的專業(yè)特色，它是以實(shí)踐為主的工科專業(yè),，在我們高職院校的課程設(shè)置中,，有機(jī)械方面的基礎(chǔ)知識(shí)，也有電氣自動(dòng)化控制等方面的專業(yè)知識(shí),。在新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下,，創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級(jí)將成為中國現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主旋律。企業(yè)也需要大量的能夠在生產(chǎn)第一線從事現(xiàn)代機(jī)電設(shè)備安裝,、調(diào)試,、維護(hù)、運(yùn)行和管理工作的高技能型人才,。這種高技能型人才的培養(yǎng),，就需要學(xué)校和企業(yè)共同參與，只有采用現(xiàn)代學(xué)徒制的培養(yǎng)模式,，才能讓同學(xué)們?cè)谛Ｆ陂g就能夠有機(jī)會(huì)參與實(shí)踐,，將課本知識(shí)吃透并領(lǐng)悟并應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。也可以在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題,，利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解決和創(chuàng)新,。

2)雙相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭抗拉強(qiáng)度不符合要求。著色探傷發(fā)現(xiàn)雙相不銹鋼介質(zhì)焊接接頭的軌頭踏面接近中心位置存在裂紋,，不滿足要求,，分析認(rèn)為該裂紋是由介質(zhì)本身Cr偏析導(dǎo)致的。并且雙相不銹鋼介質(zhì)呈鐵素體,、奧氏體交替分布的帶狀組織,，帶狀組織的存在會(huì)使金屬的力學(xué)性能呈各向異性。

紹圣元年（1094）,，山谷50歲,，居家待命，宥《書自作草后》：“紹圣甲戌在黃龍山中,，忽得草書三昧,，覺前所作太露芒角。若得明窗凈幾,，筆墨調(diào)利,，可作數(shù)千字不倦，但難得此時(shí)會(huì)爾,?！保ā渡焦阮}跋》卷五）山谷與黃龍諸禪師請(qǐng)益參禪，于書法亦別有心得,，以前所作書鋒芒畢露,，似應(yīng)內(nèi)斂含蓄,。山谷以后遭遇證明，此時(shí)山谷實(shí)未得草書三昧,。

3)由單相不銹鋼介質(zhì)焊接工藝試驗(yàn)確定的焊接參數(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用于新加坡高鐵項(xiàng)目的轍叉焊接中,，效果良好。

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Study on Welding Procedures of High Manganese Steel Frog

JIANG Lili,，LI Xiangqian,WEI Xiaoming,LI Mang

(CARS (Beijing) Railway Equipment Technology Co. Ltd.,Beijing 102202,China)

Abstract The welding performances of high manganese steel frog and high carbon steel rail are poor，and the requirements for welding procedures of these two components are very different.So it is diff icult to weld high manganese steel frog and high carbon steel rail directly.At present,，the advanced technology is to choose a material with good welding performance as the intermediate medium to realize the welding connection of these two materials.In this paper,，single phase stainless steel and double phase stainless steel were chosen as welding mediums.The welded joints with two different mediums were implemented static bending strength test，tensile strength test,，nondestructive inspection and microstructure inspection，and their mechanical properties and microstructures were analyzed.The results show that the f lash butt welding joint of high manganese steel frog and high carbon steel rail with single phase stainless steel medium has good mechanical properties.

Key words Rail welding;High manganese steel frog;Experimental study;Flash butt welding;Welding procedure;Welding medium

文章編號(hào)：1003-1995(2019)01-0110-04

中圖分類號(hào) U213.9+2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

DOI：10.3969/j.issn.1003-1995.2019.01.26

收稿日期：2018-11-27,；

修回日期：2018-12-20

第一作者：

姜麗麗(1984— ),，女，高級(jí)工程師,，碩士,。

E-mail:[email protected]

在通風(fēng)條件差的實(shí)驗(yàn)室，孫寶國的身上常染有香料的味道,，雖說是香料,，但高濃度時(shí)味道就成了怪的、臭的,。他不坐公交,，因?yàn)楸怀藙?wù)員轟下去過一次，改騎自行車,，也沒有人跟在他后面,，他們要么猛超過他去，要么,，就慢下節(jié)奏來,，離他遠(yuǎn)遠(yuǎn)的。那股子味道,，被人們稱作“孫寶國味”,。

(責(zé)任審編 周彥彥)