摘要:随着国民经济的发展,铁路运输不仅要求提高行车速度,而且密度加大运行重载列车,由内燃、电力机车牵引,提高轴重等,因而对铁路轨道破坏加剧,钢轨、道岔及联结零件的焊修要求也越来越高。以广州铁路局为例,现有道岔6497组,其中锰钢辙叉5257组,年均大维修补充新辙叉1500~2000组,由于运量大,辙叉质量低,年均焊修辙叉数占正线辙叉铺设总数的40%左右。一般新锰钢辙叉运营2年左右就需换下焊修,其周期多则1年(通过总重0.1Gt),少则2~3个月(通过总重(10.00~15.00Mt),个别的几天,异型鱼尾板裂损, 特别是钢轨低接头整治和焊修任务量大,1987年达16417处,比10年前增长了240%,平均每公里正线达42处。因此提高焊接焊修技术水平,对延长钢轨和辙叉及联结零件的使用寿命,经济效益和社会效益十分明显。是一项非常重要的工作。本文介绍广州铁路局工务部门近几年来进行的试验情况与实际效果供全路在这个领域内参考与开拓。一、探索提高钢轨辙叉焊修质量的途径1.现状:目前我国一般采用堆256,堆266、堆276、堆277和奥102、奥107等焊条,以手工电弧焊方法焊修锰钢辙叉,普遍存在焊接工艺复杂,对焊接工人的技术要求高,焊缝及邻近母材常出现冷裂纹或热裂纹,焊修周期短。钢轨低接头焊修近年采用堆147等焊条,或粉末冶金喷焊焊修,但喷焊容易使钢轨变形低头,焊补长度和深度均需严格控制。2:探索途径:减少铸造缺陷,提高锰钢辙叉整铸的质量,改进研制新焊条和相适应的工艺及养护方法是延长焊修周期的重要措施。前者是制造厂的任务,后者是使用部门探索的主要内容。广州铁路局近3年来采取引进焊条与国产焊条进行对比试验,同时采取与高等院校合作,研制新焊条及焊补工艺,进行试铺试验,通过近3年实践,取得明显的效益。二、进口焊条对比试验1.进口瑞士焊条主要性能如表1(?)注:面层硬度过车后加工硬化达 HRC55~582.对比试验情况如表2(?)选用同一型号年度、同一工厂生产且磨耗相似条件的两组辙叉,用不同焊条同一焊接方法与条件,铺设在邻近运量相同的道岔上,定期每月观测一次磨耗情况。1987年2月13日铺设于广州站26号、44号道岔上,国产焊条焊修的辙叉5月23日发现心轨尖至20mm 后有30mm 长,飞边9.5mm,裂纹宽1.5mm,深2mm,6月1日换下道,使用109天,通过总重约9.0Mt。进口焊条焊修的左异轨面上9月28日发现两处小的剥离,一处(?)6mm,深0.6mm,另一处长7mm,深0.2mm,12月26日因剥离扩大(?)20mm,深1mm,换下道。使用 318天,通过总重26.3 Mt,该缺陷换修后仍可使用,且心轨磨耗很少,实测最大1mm。三、国产新焊条的研制与试验1.研制试验过程:1984年6月怀化工务段与有关单位合作,研制高锰钢辙叉 KP-286型高锰钢新焊条,1985年~1988年在湘黔线铺14组,通过总重37.5Mt,效果显著,1989年由铁路局组织扩大试铺,并分别通过分局和路局鉴定推广应用。2.研制的 KD-286型焊条特点:①为了使堆焊层的金属与母材具有相近的物理化学性能和良好的焊接性能,采用低碳高锰型配方,其堆焊层主要金属成份如下:含 C=0.2~0.3% Mn=22~25% Mo=1~2% Cr=1~1.5% Si≤0.1% S<0.01% P<0.035%。②焊层金相、硬度及强化情况,岔心焊条焊层呈枝晶状组织,晶相为不稳定奥氏体,未经列车轮对冲击辗压前,焊层屈服强度低,韧性好,塑性较高,熔合线与母材的硬度基本相同,可以防止冷、热裂纹。当焊层经轮对辗压后,表面加工硬化层转变为马氏体,硬度由HRC17提高到 HRC550③抗裂纹性能良好。原用堆256~276等焊条并用奥102焊条等打底,施焊时常在焊缝中间。收弧坑中,出现结晶裂纹,在熔合线上产生高温液化裂纹,造成岔心边缘或熔合线边缘裂纹的现象。采用 KD-286型新焊条施焊,不需用不锈钢焊条打底,不仅简化了工艺,节省贵重焊条,而且采取低电流80~100A 直流反按,试焊的近30组辙叉,未出现焊边裂纹现象。④工艺性好,KD-286型焊条施焊时电弧稳定,柔和,飞溅少,二次引弧容易、焊缝成型美观,脱渣性能好。⑤锰毒、烟尘散发量低,19.85年10月经怀化分局防疫站测定结果如表3(?)表3说明 KD-286型焊条锰毒仅为堆276焊条的25%,粉尘散发量仅为堆276焊条的35%,因而大大改善工作条件和减少环境污染。四、应用情况与效果1.怀化工务段1985年以来已全部采用 KD-286型高锰钢焊条焊修锰钢辙叉和钢轨低接头,至1988年10月分局鉴定时止,有记录的14组锰钢辙叉,通过总重已达32.7 Mt,由于已试铺2.5年,效果明显,已作为常用焊条使用,因有以上特点,深受现场工人欢迎。2.通过试验比较,KD-286型比堆276焊条表层硬化程度如左图。