重载铁路钢轨技术的研究与应用.ppt

1、重载铁路钢轨技术的研究及应用,中国铁道科学研究院金化所 2011年2月,主要内容 1 引言 2 钢轨的伤损失效特点 3 钢轨的要求和材质选择 4 重载铁路钢轨的研发及应用 5 重载铁路道岔用轨的研发及应用 6 结束语,、引言,随着我国重载运输事业的快速发展，钢轨的使用条件更加苛刻，轴重大、密度高、速度快对重载钢轨提出了新要求。除了对钢轨质量要求更为严格外，还需要更高的安全性。,2、重载运输条件下钢轨的 伤损失效特点,重载铁路钢轨伤损特点 1）曲线上股侧磨、剥离掉块 2）曲线下股剥离掉块 3）焊接接头重伤 4）疲劳核伤,3、重载运输条件下钢轨的要求 和材质选择,性能要求： 1）足够的强度和耐磨性

2、能 2）高的抗疲劳性能 3）良好的焊接性能 材质选择： 1）在半径8001000m以下的曲线上采用热处理钢轨; 2）其他采用880980MPa级的热轧钢轨。,4、重载铁路钢轨的研发 及应用,重载铁路钢轨本身的性能是延长其使用寿命的关键，为此，近年来，铁科院与钢厂合作，先后研发了U77MnCr、PG4和贝氏体新钢种钢轨 ，同时还开发了68kg/m新断面钢轨。,1）U77MnCr钢轨的研发 钢中含铬0.250.40%，便于热处 理和焊接； 热处理后，轨面硬度大于370HB。,2）PG4钢轨的研发 在U75V的基础上，加铬0.300.70%；可提高热处理后钢轨的硬度，适合在严重磨耗地段使用。,自20

3、05年始，U77MnCr和 PG4热处理钢轨在重载铁路上使用，表现良好，使用寿命显著提高。,3）贝氏体钢轨的研发 贝氏体钢的强度和韧塑性配合极好，尤其韧性更好，是珠光体钢轨钢的25倍。,铁科院和鞍钢合作，于2002年在国内首次成功试制出了空冷贝氏体钢轨。其强度大于1300MPa，伸长率大于15%；冲击功最高达到142J，这些性能均大大超过了珠光体钢轨。,从2003年开始，研制的贝氏体钢轨先后在沈阳局、成都局、北京局和太原局上道试铺，结果表明，其使用性能明显优于相同区段铺设的珠光体钢轨。,4）68kg/m新断面钢轨的研发 我国铁路在轨型方面主要有50、60和75kg/m，缺少70kg/m左右的断

4、面。因此开展68kg/m钢轨的试验研究，可为我国重载铁路钢轨的铺用提供更多的选择，对全面发展我国重载铁路运输具有重要的意义。,2007年，铁科院与攀钢、呼和局等合作，对68kg/m钢轨进行研究。试制生产的20多公里68kg/m钢轨，铺设在京包线上进行使用考核。由于68轨轨头廓面较好，可显著减少使用中出现剥离掉块。总体使用情况良好。,68kg/m钢轨曲线中部上股使用情况（通过总重约1亿吨）,U75V 曲线中部上股剥离掉块情况（通过5000万吨）,5 、重载道岔钢轨的研发,5.1 贝氏体钢辙叉的研发 2005年，铁科院与鞍钢、齐齐哈尔铁路工务机械厂合作，研发贝氏体钢翼轨锻焊辙叉。第一批上道铺设的贝氏体钢翼轨至今已通过总重4亿吨，仍在道上使用。,孙家车站铺设的贝氏体钢翼轨辙叉,5.2 贝氏体钢尖轨的研发 2008年铁科院与鞍钢、齐齐哈尔工务机械厂合作，进行贝氏体钢尖轨的研发。2008年12月，试制的60kg/m 和75kg/m道岔用贝氏体钢尖轨共9组，分别在北同蒲和大秦重车线上道试铺。,上道铺设的9组贝氏体钢尖轨，其使用寿命比原来铺设的珠光体钢尖轨提高24倍。贝氏体钢尖轨的研制成功，为解决重载铁路道岔尖轨使用寿命短的重大技术难题提供了一条行之有效的途径。,6、 结束语,重载铁路钢轨研发工作仍在继