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《钢轨闪光焊焊接断裂分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第-/卷第/期[>G.-/B>./,%%/年/月VGMPLJ7PMG=78)W;PE78MASJ.,%%/刘锦燕，李大东，张春兰!攀枝花钢铁有限责任公司钢铁研究院，四川攀枝花"#$%%#&摘要：应用金相和电镜方法对$’()!*断轨的金相组织、断口形貌进行了分析。结果表明，闪光焊焊接时锻量不足，加之焊缝在正火后冷速较快形成粗大马氏体组织是造成钢轨早期断裂的原因。关键词：钢轨；闪光焊；焊接接头；断裂分析中图分类号：+,#-./0."文献标识码：1文章编号：#%%#2,-%-!,%%/&%/2%%%32%,!"#$%&"’#(#)*+,+-."#,)/’)0’01-,(%+
2、-(.#)+2/’)0,(345+6789:;8，45<;9=>8)，?@ABCDEF89G;8!H;8IE7EF;5J>8;8=KLMGGNMOM;JPE58OL7LFLM，H;8IE7EF;"#$%%%，DE78;&AQOLJ;PL：REM*7PJ>OLJFPLFJM;8=*>JSE>G>):>T;$’()!*J;7GTJ;PLFJMU;O;8;G:OM=U7LE>SL7P*7PJ>OP>SM;8=KVW.REMJMOFGLMOOE>UOLE;LLEMJ;7GTJ;PLFJMU;UP>8=FPLM=Q:G>UMJFS;GG>U;8PM=FJ78)TG;OEUMG=7
3、8);8=P>;JOM*;JLM8O7LM78UMG=M=OM;*焊QM;P;FOM>TJ;S7=P>>G78)=FJ78)OSMM=8>J*;G7I78);TLMJUMG=78).接XM:U>J=O：TG;OEUMG=78)；UMG=M=Y>78L；TJ;PLFJM;8;G:O7O精萃概况︱︱钢轨及其焊接接头的质量直接涉及到国家和铁旅客的生命财产安全，历来受到铁路工务部门的高路度重视和严格检验。某焊轨厂通过CA;O23%!’3%型工闪光焊机将$’()!*级H<-热轧钢轨焊接成长轨程焊条后，发往线路段换轨。其中一支,’*定尺焊轨在接换轨过程中接头出现断裂，为避免类似事故
4、的发生，对断轨进行了分析。图#断轨外观形貌4宏观形貌观察及低倍检验断轨的外观形貌如图#所示，起裂于轨头焊缝处，断裂轨迹呈“K”形。从断口上的放射状形貌特征和疲劳纹可判定裂纹源在轨头端面中心部位，其颜色也说明是先断部位并经历了疲劳过程，局部存在熔融状覆盖层，使局部断口失去金属光泽；其余部分为瞬断区，具有金属光泽，裂纹源局部放大形貌图,裂纹源形貌如图,所示。在近断面处横向截取试片做低倍检周围存在大量熔凝的颗粒状物，经能谱分析，主要验，试片上未发现异常冶金缺陷。成分有K、K7、W8、]M、AG。图/、图’分别为裂纹源附5断口分析近的熔融状表面和未闭合的火坑。用电子探针对裂纹源
5、及近裂纹源处的断口进6显微组织分析行观察，裂纹源区的微观形貌如图-所示，其上及分别截取裂纹源及周围的金相试样数个，纵横收稿日期：,%%-2#,2,,向进行磨制、抛光、腐蚀后，在显微镜下观察，发现作者简介：刘锦燕!#Z"-—&，女，四川纳溪人，高级工程师，硕裂纹源处!垂直于断面&的边缘组织为马氏体0珠光士，主要从事金属材料金相检验和金属构件失效分析工作。体0少量上贝氏体，马氏体的显微硬度为@[!#%%)&·3·!"#$%&’$(#")’*+,-$.’*#铁路工程焊接刘锦燕等：钢轨闪光焊接头断裂分析第)期图"断口上的裂纹沿马氏体扩展9(00=;图-裂纹源区的微观形貌图$图#
6、的局部放大9)00=;焊接精图)裂纹源附近的熔融状表面萃图*焊缝及两侧的马氏体组织9(00=;︱︱排净，火口难以封闭，形成了薄弱部位，降低了钢轨铁接头的承载能力6(7。在正常情况下，闪光焊的焊缝脱路碳层宽度约0.3//左右，而该钢轨焊缝接头脱碳层工程达到0.#//，从另一个侧面也表明了顶锻量不足。钢焊轨接头表面金属组织为珠光体8微量铁素体，说明接接头的表面焊后冷速正常。而踏面以下).#//处焊缝出现粗大马氏体的异常现象，表明接头内部冷速过图#未闭合的火炕快。此现象与正常的钢轨接头焊后冷却规律相反，一!""#。裂纹沿马氏体区扩展且晶粒粗大，如图"、图$般是接头表面冷却速度
7、较快，而内部冷却速度较所示，按%&!’#()*+,《-金属平均晶粒度测定方法》慢。由此表明，出现异常现象的原因是焊后接头正火评定为-.#级，经测定从断口面至全珠光体处，马工序中，当表面温度下降到相变温度以下，而内部尚氏体层的深度约为"."//。轨头踏面试样纵向磨面仍在相变温度以上时，采取了强制浇水冷却的方式上，肉眼可见白色的脱碳层焊缝，经测量其宽度为冷却，导致异常现象发生。后经焊轨厂调查确认：由0.#//。距踏面约).#//处的焊缝两侧开始出现马于正火工作人员急于下班，当接头表面颜色刚变暗氏体，如图$所示。断口母材的非金属夹杂物级时9温度
