钢轨基本知识

1、一、钢轨使用规定高速铁路正线、到发线应采用60kgm无螺栓孔新钢轨；其他站线宜铺设50kgm钢轨。200kmh及以上高速客运铁路应采用u71MnG、强度等级为880IPa热轧钢轨；200kmh250kmh高速客货混运铁路应采用U75VG、强度等级为980MPa热轧钢轨。其中，U代表钢轨钢，71、75代表化学成分中碳均匀含量为锰元素，G代表高速铁路。071、075，V代表钒元素，Mn代表高速铁路钢轨应具备安全使用性能好、几何尺寸精度高、平直度好的特点，同时要求钢轨的实物质量达到高纯净、高平直、高精度、长定尺，这就要求钢轨钢质干净、韧塑性高、焊接性能优秀、表面基本无原始弊端。二、钢轨长度及断面尺寸

2、1钢轨长度高速铁路正线应采用符合相应技术标准的100m定尺轨，短尺轨长度为95m、96m、97ITI和99ITI四种。；，2钢轨断面尺寸60kgm钢轨断面尺寸，如图2-1所示。3钢轨计算数据60kgm钢轨计算数据，如表29所示。三、钢轨材质1钢轨的化学成分(表210)2钢轨拉伸性能和硬度钢轨的抗拉强度和伸长率及轨头顶面中心线上的表面硬度值应符合表2一11的规定。四、钢轨标志我国钢轨生产厂家主要有攀钢、包钢、鞍钢和武钢四家，各厂家标志如图22所示。钢轨标准规定，在钢轨轨腰部位需要采用两种标志，即轧制标志和热压印标志，同时还规定了其他表记，如在轨端刷漆以及粘贴标签。凸出标志钢轨一侧轨腰上轧制的凸出

3、标志次序：生产厂标志钢轨轨型(如60代表60kgm)钢轨钢牌号(如u75vG、u7lMnG)制造年(轧制年度末两位)、月(如04代表轧年度为24年，代表3月份轧制)。凹入标志钢轨另一侧的轨腰上热压印凹人标志的次序：钢厂代码生产年份炉号连铸流号连铸坯号钢轨次序号班别名。各个钢厂的热压印标志不完好相同。以攀钢为例说明，如图23所示。五、钢轨伤损标准钢轨伤损按程度分为小伤、重伤和折断三类。1钢轨小伤和重伤评判标准如表212、表213、表2=二4所示。2钢轨折断标准钢轨折断是指发生以下情况之一者：钢轨全截面断裂；裂纹贯穿整个轨头截面；裂纹贯穿整个轨底截面；钢轨顶面上有长度大于30mm且深度大于5mm的

4、掉块。线路上临时插入的短轨，长度不得短于6m，不得连续插入，且必定赶快恢复。临时插入短轨的线路赞成速度不得大于16Dkmh。注：谷深为相邻波峰与渡谷间的垂直距离。注：总磨耗一垂直磨耗+12侧面磨耗。关于导轨、翼轨及尖轨、心轨、叉跟尖轨全断面区段，垂直磨耗在钢轨顶面宽标准工作边)测量；关于尖轨、心轨、叉跟尖轨机加工区段，垂直磨耗自轨头最高点测量。侧面磨耗在钢轨踏面(按标准断面)下16mm处测量。13处(距磨耗影响变换设施安装时，按重伤办理。基本轨、翼轨、尖轨、心轨磨耗会影响密贴及轨件高差，磨耗的轻重伤标准应较区问钢轨严格。六、钢轨伤损主要种类及伤损办理(一)钢轨伤损主要种类高速铁路常有伤损种类有

5、波浪形磨耗、踏面接触疲备裂纹(又称“鱼鳞状裂纹”)、核伤、焊缝内部弊端等。渡浪形磨耗波浪形磨耗(图24)是指钢轨轨头踏面沿长度方向出现周期性的不均匀塑性变形和磨耗，使钢轨全长表现波浪形状的不平顺。波浪磨耗的波谷处有明显塑性变形，使踏面碾宽或出现碾边，轮轨接触光带变宽。波峰处踏面的塑性变形量明显小于波谷，接触光带变窄。波峰、波谷踏面光带的明暗程度也有差异。踏面接触疲备裂纹踏面接触疲备裂纹(图25)是指轨头踏面在轮轨接触应力作用下形成的沿钢轨全长密集分布的表面裂纹，平常称为“鱼鳞状裂纹”。裂纹的扩展方向与行车方向相关，用手指顺行车方向探摸剥离裂纹时有刺手感内部裂纹内部裂纹又称“核伤”(图26)，是

6、指钢轨内部的制造弊端(冶金弊端、热办理弊端等)在运行载荷作用下形成和扩展的疲备裂纹或脆性裂纹。在内部裂纹未扩展到钢轨表面时，钢轨断裂的断口拥有金属光彩，一般现场称之为“白核”。当内部裂纹已扩展到钢轨表面，由于受氧化腐化作用，使断口呈暗褐色，现场称之为“黑核”。4焊接接头内部弊端、钢轨焊接接头内部弊端分闪光焊接头和铝热焊接头内部弊端。(1)闪光焊接头内部弊端闪光焊接头内部弊端主假如指接头内部存在的灰斑夹杂、松懈等弊端，这些弊端都有可能形成裂纹并惹起钢轨断裂。灰斑夹杂是指位于焊缝处含有si、Mn等元素的夹杂物。钢轨闪光焊时，对接焊口金属在高温消融时形成的氧化物或硅酸盐夹杂物未能完好从焊缝中挤掉而留

7、在焊缝地区，就会形成沿消融线方向分布的不规则形状块状夹杂物，如图27所示。疏松缺陷是指钢轨对接处的局部金属高温消融成液态金属，在顶锻时没有被挤出焊口，冷却凝结时发生缩短，由于没有液态金属的补充，就会形成缩短孔洞或形成分别分布的显微缩孔，称为疏松弊端或松懈裂纹，如图28所示。铝热焊接头内部弊端铝热焊接头内部的伤损主要有由于焊接工艺控制不良，焊筋边缘溢流飞边惹起的疲备断裂，以及焊肉组织异样、松懈、气孔、热裂纹和未焊合等弊端及惹起的疲备和脆性断裂。当砂模密封不严或焊缝未对正，浇铸时钢水从空隙处溢流出，在焊筋边缘的钢轨表面形成溢流飞边，与钢轨表面形成近似成疲备裂纹，并发展成横向断裂，如图29(a)所示

8、。钢水的流失，补缩量的不足，还可能以致在接头最后的冷却凝结部位出现缩短孔、松懈或夹渣等弊端，造成钢轨的低周疲备断裂，如图29(b)所示。当焊剂成分异样有可能以致在焊缝地区出现粗大块状铁素体或在焊缝全断面出现马氏体等异样组织，以致钢轨从内部产生疲备裂纹，如图所示。铝热焊缝处锻造组织在高温状态下及凝结前，穿晶扩展形成裂纹。热裂纹处组织拥有粗晶特点，29(c)所示，或发生脆性断裂，如图29(d)受拉应力作用在晶界萌发裂纹并沿晶界或平常位于焊缝尺寸较大的焊筋中部，沿横向方向扩展，断口有发蓝的氧化色或温度色，如图29(e)所示。铝热焊接过程中，钢轨端面预热温度不够或钢水的温度偏低时，待焊钢轨端面没有完好

9、被消融，未能实现消融联合，造成未焊合弊端，如图29(f)所示。(二)钢轨伤损办理伤损复核工务段接到探伤车探伤报告后3日内应达成对伤损的复核，并将复核结果报铁路局工务处和钢轨探伤车。工务段对付探伤车探测结果和注意观察地方仔细复核，对复核确认的伤损信息进行保存，保留时间好多于2年，以备核查。钢轨综合维修为预防和整改钢轨病害，改良轮轨般配关系，延伸钢轨使用寿命，应做好钢轨维修工作。当钢轨出现如表215所列表面小伤及其他表面伤损时，应及时进行修复，或采用无损加固办理。一当发现钢轨内部小伤有发展时，应采用无损加固办理。伤损加固时，应尽量使伤损部位处于夹板中部，严禁夹板与焊筋接触。钢轨钻孔地点应在螺栓孔中

10、心线上，且必定倒棱。两螺栓孔净距不得小于大孔径的两倍。其他专业需在钢轨上钻孔或加装设施时，必定经铁路局工务处赞成并拜托工务部门施工。严禁焊补钢轨，严禁使用火焰切割钢轨或烧孔，严禁使用剁子和其他工具强行截断钢轨及冲孔，严禁锤击轨底。钢轨重伤办理发现钢轨重伤时，应马上进行办理。对钢轨核伤和焊缝重伤可加固办理，并在合适温度及时进行永久办理；在实行永久处理前应加强检查，发现伤损发展时，应依照钢轨折断及时进行紧急办理、临时办理或永久办理。对垂直裂纹和可能惹起轨头揭盖的重伤，应依照钢轨折断进行紧急办理、临时办理或永久办理。(3)对其他重伤可采用维修或焊复方法办理，办理前可依照现场实质情况采用限速措施。钢轨

11、折断办理发现钢轨折断时应马上封闭线路，并依照现场情况分别采用紧急办理、临时办理或永久办理。紧急办理当断缝不大于30mm时，可在断缝处上夹板或臌包夹板，用急救器加固，拧紧断缝前后各50m范围内的扣件，并派专人看守，按不超出45kmh速度放队列车，且邻线限速不超出160kmh。紧急办理后，应在断缝两侧轨头非工作边做出标志(标志间距一般为26m)，并正确丈量两标志间距离和轨头非工作边一侧断缝值，做好记录。(2)临时办理；、当钢轨折断严重、断缝超出30mm或紧急办理后不可以及时进行永久办理时，应切除伤损部分，在两锯口问插入长度不短于6m的同型钢轨，轨端钻孔，安装接头夹板，用109级螺栓拧紧，拧紧短轨前

12、后各50m范围内的扣件，按不大于160kmh速度放队列车。临时办理前，应在断缝两侧轨头非工作边做出标志(标志间距一般为26m)、，并正确丈量两标志间的距离和轨头非工作边一侧断缝值，做好记录。(3)永久办理对紧急办理或临时办理地方，宜于当每天窗内采用原位焊复或插入短轨焊复办理。进行焊复办理时，应保持无缝线路锁定轨温不变。作业轨温宜低于实质锁定轨温O20。当采用插入短轨焊复时，短轨长度不得小于20m。(4)钢轨焊接钢轨焊接应依照钢轨焊接(TBT1632)履行，并满足以下要求：焊接宜采用拥有拉伸、保压功能的焊接设施。焊接作业轨温应不低于5，且应防范暴风和雨雪等不良天气。必定在不良天气进行焊轨作业时，应采用相应措施，并使环境温度高于5推凸后应采用石棉或其他资料覆盖直至轨温降至300以下。钢轨焊接后对付焊缝进行探伤检查。焊接作业结束后，应测量原标志间距离，计算焊接作业范