【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种降低高强度处理钢轨残余应力的方法。
技术介绍
1、在线热处理钢轨是目前我国“客货混运”铁路和煤碳、矿石运输繁忙的铁路干线和大运量重载铁路建设首选的高强度钢轨，市场需求日益凸显。在线热处理钢轨强度等级高、硬度大，在钢轨服役过程中关注钢轨塑韧性，保证钢轨强度基础上，提高钢轨塑性和韧性。重载钢轨在服役过程中钢轨的服役性能尤为重要，降低钢轨残余应力，提高钢轨接触疲劳损伤性能，对预防钢轨早期疲劳损伤，剥离掉块及核伤等伤损效果明显。
2、影响钢轨残余应力的因素有很多，包括材料特性、热处理工艺参数、几何形状、加工工艺、环境因素等。本文主要研究钢轨生产过程中，矫直工艺对其残余应力的影响，结合abaqus有限元分析软件对不同矫直工艺的模拟，选出最优方案，在进行现场工艺调试，验证其正确性。
3、钢轨残余应力控制，应该从钢轨残余应力附加过程进行控制，影响钢轨残余应力的主要因素有温差、相变、矫直变形等，其中矫直附加残余应力又占比较大，控制钢轨残余应力应从钢轨矫直工艺优化进行控制。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种降低高强度处理钢轨残余应力的方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术一种降低高强度处理钢轨残余应力的方法，钢轨生产采用水平八辊矫直机对热处理钢轨进行矫直，辊轮上下交错排列形成七个矫直变形区，钢轨的辊式矫直可以细化的理解为无数节小段钢轨经过相同次数的三点弯曲压力矫直的过程，将带有初始弯曲
4、进一步的，采用abaqus&explicit求解器对显示动力学问题进行求解，网格划分单元为c3d8r，建立钢轨截面及仿真模型。
5、进一步的，结合现场矫直工艺，选取多种种矫直工艺方案进行模拟比较。
6、进一步的，将不同规程下各变形区的等效应力进行截取，并以屈服极限为界限，小于屈服极限的为弹性变形区，其面积的高度和钢轨高度的比值即为弹性芯大小，建立数据表格；通过表格数据得出，在各矫直规程的最小弹性芯均处于第ⅱ变形区内，表明在第ⅱ变形区内，钢轨的初始曲率和反弯曲率之和达到最大值，钢轨的总变形量达到最大值；第ⅱ变形区对应的矫直辊为2#、4#矫直辊，所以得出2#、4#矫直辊的压力对钢轨残余应力影响较大，即得出：通过变化2#、4#矫直辊的压下量来模拟输出不同的残余应力结果，最终确定矫直工艺指导参数。
7、进一步的，2#矫直辊压下量从20mm增加到23mm，残余应力平均上升60mpa。
8、与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
9、本专利技术通过abaqus有限元模拟分析软件，极大地降低了现场试错成本，优化了钢轨矫直工艺，降低了钢轨残余应力，延长了钢轨使用寿命。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种降低高强度处理钢轨残余应力的方法，钢轨生产采用水平八辊矫直机对热处理钢轨进行矫直，辊轮上下交错排列形成七个矫直变形区，钢轨的辊式矫直可以细化的理解为无数节小段钢轨经过相同次数的三点弯曲压力矫直的过程，将带有初始弯曲度的钢轨通过各变形区连续反弯将其矫直，其特征在于：利用通过有限元模拟计算钢轨矫直过程的参数控制，优化钢轨矫直工艺；具体包括：通过变化2#、4#矫直辊的压下量来模拟输出不同的残余应力结果，最终确定矫直工艺指导参数。
2.根据权利要求1所述的降低高强度处理钢轨残余应力的方法，其特征在于：采用ABAQUS&Explicit求解器对显示动力学问题进行求解，网格划分单元为C3D8R，建立钢轨截面及仿真模型。
3.根据权利要求2所述的降低高强度处理钢轨残余应力的方法，其特征在于：结合现场矫直工艺，选取多种种矫直工艺方案进行模拟比较。
4.根据权利要求3所述的降低高强度处理钢轨残余应力的方法，其特征在于：将不同规程下各变形区的等效应力进行截取，并以屈服极限为界限，小于屈服极限的为弹性变形区，其面积的高度和钢轨高度的比值即为弹性芯大小
5.根据权利要求4所述的降低高强度处理钢轨残余应力的方法，其特征在于：2#矫直辊压下量从20mm增加到23mm，残余应力平均上升60MPa。
...【技术特征摘要】
1.一种降低高强度处理钢轨残余应力的方法，钢轨生产采用水平八辊矫直机对热处理钢轨进行矫直，辊轮上下交错排列形成七个矫直变形区，钢轨的辊式矫直可以细化的理解为无数节小段钢轨经过相同次数的三点弯曲压力矫直的过程，将带有初始弯曲度的钢轨通过各变形区连续反弯将其矫直，其特征在于：利用通过有限元模拟计算钢轨矫直过程的参数控制，优化钢轨矫直工艺；具体包括：通过变化2#、4#矫直辊的压下量来模拟输出不同的残余应力结果，最终确定矫直工艺指导参数。
2.根据权利要求1所述的降低高强度处理钢轨残余应力的方法，其特征在于：采用abaqus&explicit求解器对显示动力学问题进行求解，网格划分单元为c3d8r，建立钢轨截面及仿真模型。
3.根据权利要求2所述的降低高强度处理钢轨残余应力的方法，其特征在于：结合现场矫直工艺，选取多种...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏航，梁正伟，薛虎东，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。