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项目年度编号
2000140215
中图分类号
U213.92
成果公布年份
2020
成果简介
槽型轨焊接是城市轨道交通无缝线路中的关键技术，采用焊接无缝线路，可优化车辆运行环境，提高轨道及车辆寿命、提高乘客舒适度、减小噪声污染。采用移动闪光焊进行有轨电车线路焊接，质量远高于铝热焊和电弧焊，同时线路铺设的周期可以大大缩短，节省大量的人力、物力。采用移动闪光焊完成无缝槽型轨线路铺设是国内外有轨电车线路发展的方向。2015年底攀钢已成功开发出槽型轨，这是攀钢新产品，必须通过焊接型检才能上道。为让用户顺利、放心地使用和焊接槽型轨，从用户应用技术研究的目标考虑，配套相关焊接和热处理工艺。为此，2017年，攀钢研究院向攀钢钒申请立项“槽型轨移动闪光焊接工艺研究”课题(项目编号：2017-P1-C3-014),开展槽型轨移动闪光焊接及焊后热处理工艺研究工作。
槽型轨与普通钢轨相比，轨头形状复杂，轨腰、轨底薄，轨头导向槽与普通钢轨断面存在很大差异，这会导致焊接及热处理困难，主要表现在以下几方面：①槽型轨截面为非对称，轨脚较薄（最薄处仅8mm），且较宽，槽型轨断面高，轨腰仅12mm，焊接时，较薄处熔化的焊缝金属不易与空气隔绝，焊后焊缝中易形成灰斑。同时，焊接过程中，轨腰和轨底焊接热影响区容易过热软化，顶锻效果差，焊缝中的灰斑等缺陷很难通过顶锻挤出，焊接质量难以保证，严重降低落锤性能。②槽型轨轧制困难，设计尺寸公差较大，给焊接对中带来了巨大的困难，接头错边严重，焊接质量严重降低。③槽型轨截面形状复杂，轨头较厚，轨腰和轨底较薄，并且轨头有凹槽，槽型轨的左右不对称。热处理过程中轨腰和轨底因较薄容易过热，而轨头较厚温度不够，热处理后轨头硬度不够，需采用有效措施，提高轨头硬度。
项目针对槽型轨轨头形状复杂，轨腰、轨底薄，焊接时较薄处熔化的焊缝金属不易与空气隔绝，焊后焊缝中易形成灰斑，以及焊接过程中，轨腰和轨底焊接热影响区容易过热软化，顶锻效果差等问题，开展了缺陷机理、焊接工艺等研究，确定了60R2槽型轨移动闪光焊工艺参数，研制出槽型轨中频正火装置，优化了正火工艺，形成了槽型轨移动闪光焊接成套技术，具有创新性。
项目针对槽型轨正火后接头硬度不够，研制了槽型轨正火喷风装置，槽型轨加热到温后使用该装置对轨头踏面及工作边喷风，保证轨头踏面及工作边有较高的硬度；开发了槽型轨中频正火线圈，采用该线圈正火，操作安全，正火时不会对环境造成污染，正火后接头各项性能均能满足CECS429:2016《城市轨道用槽型轨闪光焊接质量检验标准》要求。研究形成的工艺技术达到国际先进水平。
研究成果已在成都有轨电车蓉2号线、云南弥勒有轨电车槽型轨焊接中得到应用，为公司创造了显著的经济效益和社会效益。
完成单位
攀钢集团研究院有限公司 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司
完成人
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