一种对75kg/mU75VH钢轨的焊接接头进行热处理的方法技术

本发明专利技术公开一种对75kg/m U75VH钢轨的焊接接头进行热处理的方法，其包括对焊后冷却至200℃以下的75kg/m U75VH钢轨焊接接头焊缝区域加热至905

【技术实现步骤摘要】
一种对75kg/m U75VH钢轨的焊接接头进行热处理的方法


[0001]本专利技术属于钢轨焊接
，具体涉及一种对75kg/m U75VH钢轨的焊接接头进行热处理的方法。

技术介绍

[0002]钢轨闪光焊接头性能除了主要受到焊接缺陷、焊机状态和钢轨母材的影响外，还受到焊后热处理的影响。焊缝经过热处理后，接头的塑性和韧性得到大幅度提高。这是由于热处理大幅度细化了焊缝晶粒，降低了碳在合金中的固溶度，因此大幅度提高了钢轨焊接接头的韧性。但如果钢轨焊缝热处理工艺不当，加热温度高、加热速度快、高温停留时间短、温度分布不均匀及在空冷条件下连续冷却等特点，在接头尤其是热影响区容易出现组织粗大，甚至易形成马氏体等有害组织，使接头处出现硬化、脆化等现象。
[0003]专利文献CN115478149A(以下称文献1)公开一种重载铁路用贝氏体钢轨与珠光体钢轨(例如60kg/m或75kg/m U75VH钢轨)焊接接头热处理工艺，其结合两种钢轨CCT曲线中各关键温度点进行的工艺专利技术，接头正火后通过控制珠光体和贝氏体组织相变温度和时间，使接头热影响区珠光体一侧得到细珠光体组织，贝氏体一侧得到贝氏体组织，从而使接头具有较高的强度、硬度和韧性。实际上该文献1只有实施例4得到了接头抗拉强度为1085MPa，接头延伸为9.2％，接头的硬度平均值HJ与母材硬度平均值HP的比值满足HJ为0.91HP，接头软点硬度平均值HJ1与母材硬度平均值HP的比值满足HJ1为0.86HP，软化区宽度W为18mm的热处理后钢轨。对于该文献1公开的工艺是否能够进一步获得具有更高的H/HP和HJ1/HP，以及更小的软化区宽度W并不可知。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的一个或多个问题，本专利技术提供一种对75kg/m U75VH钢轨的焊接接头进行热处理的方法，其包括对焊后冷却至200℃以下的75kg/m U75VH钢轨焊接接头焊缝区域加热至905
‑
910℃后停止加热，待钢轨接头踏面温度冷却至775
‑
795℃时开始采用喷风冷却，待钢轨接头踏面温度降至430
‑
440℃后停止喷风冷却，自然冷却至室温。
[0005]在一些实施方式中，所述喷风冷却的喷风风压为0.20
±
0.02MPa。
[0006]在一些实施方式中，所述喷风冷却的喷风口距离钢轨接头表面25
±
5mm。
[0007]在一些实施方式中，对所述75kg/m U75VH钢轨焊接接头焊缝区域的加热方式为采用双感应电加热或氧乙炔火焰加热。
[0008]在一些实施方式中，对所述75kg/m U75VH钢轨焊接接头焊缝区域的加热时间控制在120
‑
160s。
[0009]在一些实施方式中，所述焊缝区域是指熔合线两侧各20mm内的区域。
[0010]基于以上技术方案提供的对75kg/m U75VH钢轨的焊接接头进行热处理方法通过控制开始加热时的温度、加热温度、喷风冷却时钢轨接头踏面温度、以及钢轨接头踏面的最终冷却温度，相对于上述文献1进一步改善了75kg/m U75VH钢轨焊接接头的质量，使得处理
后接头的硬度平均值HJ与母材硬度平均值HP的比值≥0.95，接头软点硬度平均值HJ1与母材硬度平均值HP的比值≥0.87，软化区域小于10mm。本专利技术方法可进一步改善75kg/m U75VH钢轨的质量，具有良好的推广应用前景，可在国内高速钢轨的焊接基地或在线焊接施工单位推广使用。
附图说明
[0011]图1为实施例1中75kg/m U75VH钢轨焊后热处理纵断面硬度曲线。
具体实施方式
[0012]本专利技术旨在提供一种可进一步改善75kg/m U75VH钢轨质量(例如进一步提高75kg/mU75VH钢轨的焊接接头的质量)的热处理方法。
[0013]本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是通过优化控制加热开始时的温度、最终加热温度、喷风冷却时钢轨接头踏面温度、以及钢轨接头踏面的最终冷却温度，具体为对焊后冷却至200℃以下(例如180
‑
200℃、190
‑
200℃)的75kg/m U75VH钢轨焊接接头焊缝区域(指熔合线两侧各20mm内的区域)加热至905
‑
910℃后停止加热，待钢轨接头踏面温度冷却至775
‑
795℃时开始采用喷风冷却，待钢轨接头踏面温度降至430
‑
440℃后停止喷风冷却，自然冷却至室温。
[0014]在一些实施例中，在上述对75kg/m U75VH钢轨的焊接接头进行热处理的方法中，控制喷风风压为0.20
±
0.02MPa，所述喷风冷却的喷风口距离钢轨接头表面25
±
5mm。75kg/mU75VH钢轨焊接接头焊缝区域加热方式采用双感应电加热或氧乙炔火焰加热。75kg/mU75VH钢轨焊接接头焊缝区域加热时间控制在120
‑
160s。
[0015]以下通过具体实施例详细说明本专利技术的内容，实施例旨在有助于理解本专利技术，而不在于限制本专利技术的内容。
[0016]实施例1
[0017]采用双频加热方式对冷却至200℃后的75kg/m U75VH钢轨焊接接头焊缝区域加热，加热至910℃后停止加热(先采用低频1427Hz频率，后采用高频频率2340Hz)，加热时间160s。停止加热后，待钢轨接头踏面温度降至795℃时，进行喷风冷却，喷风口距离钢轨接头表面24mm，喷风风压为0.21MPa，当接头踏面温度风冷降至终冷温度为440℃时，停止喷风冷却，随后钢轨接头进行自然冷却至室温。参照TB/T 1632.2
‑
2014标准要求，采用HR
‑
150A洛氏硬度计测试纵断面上轨头踏面下5mm洛氏硬度。结果如下表1所示，本实施例中75kg/mU75VH钢轨焊后热处理接头的硬度平均值HJ与母材硬度平均值HP的比值为0.97，接头软点硬度平均值HJ1与母材硬度平均值HP的比值为0.89，接头左侧软化区宽度W1为7.0mm，右侧软化区宽度W2为9.0mm，满足标准要求。
[0018]表1
[0019][0020]利用焊接接头纵断面上轨头(测试线1)各测点洛氏硬度试验数据在坐标图上绘制成硬度曲线，在焊缝两侧分别将硬度值低于0.9Hp的宽度作为软化区宽度，记为W，标准要求W≤20mm，测试结果见图1。
[0021]实施例2
[0022]采用双频加热方式对冷却至195℃后的75kg/m U75VH钢轨的焊接接头焊缝区域进行加热，加热至905℃后停止加热(先采用低频1109Hz频率，后采用高频频率2230Hz)，加热时间120s。停止加热后，待钢轨接头踏面温度降至775℃时，进行喷风冷却，喷风口距离钢轨接头表面24mm，喷风风压为0.20MPa，当接头踏面温度风冷降至终冷温度为430℃时，停止喷风冷却，随后钢轨接头进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对75kg/m U75VH钢轨的焊接接头进行热处理的方法，其特征在于，所述热处理方法包括对焊后冷却至200℃以下的75kg/m U75VH钢轨焊接接头焊缝区域加热至905
‑
910℃后停止加热，待钢轨接头踏面温度冷却至775
‑
795℃时开始采用喷风冷却，待钢轨接头踏面温度降至430
‑
440℃后停止喷风冷却，自然冷却至室温。2.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，所述喷风冷却的喷风风压为0.20
±
0.02MPa。3.根据权利要求1或2所述的热处理方法，其特征在于，所述喷风...

【专利技术属性】
技术研发人员：董捷，梁正伟，王嘉伟，张凤明，赵晨辉，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：