一种欧标R350HT出口高强热处理钢轨的固定闪光焊接方法与流程

    专利2026-07-05  19


    本发明属于冶金材料,具体涉及一种欧标r350ht出口高强热处理钢轨的固定闪光焊接方法。


    背景技术:

    1、欧标r350ht是出口高强热处理钢轨,主要铺设在货运线路。该钢种主要为c-si-mn钢,通过冶炼和在线热处理工艺,获得硬度≥350hb以上高强热处理钢轨。综合钢轨热处理硬化层性能和客户钢轨服役技术的要求,一般工业生产加入微量合金元素,具体主要加入v、cr残余合金元素,通过细化材料晶粒和析出碳氮化钒来提高材料强韧性,进一步增加钢轨线路服役的耐磨性。因此,出口的加入微量合金元素的高强热处理钢轨应用后,钢轨固定焊接稳定控制具有非常重要的意义。


    技术实现思路

    1、针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种欧标r350ht出口高强热处理钢轨的固定闪光焊接方法,其中所述欧标r350ht出口高强热处理钢轨的化学成分按质量百分比计为:c 0.72~0.80%;si 0.15~0.58%;mn 0.70~1.20%;0.00%<v≤0.03%;0.00%<cr≤0.15%;p≤0.020%;s≤0.025%;其余为fe和不可避免的杂质;

    2、所述固定闪光焊接方法包括以下步骤:

    3、1)采用固定闪光焊机对钢轨进行焊接,其中焊机油温控制在40℃±3℃,水温控制在20℃±3℃,电网电压在418~425v之间;

    4、2)在所述钢轨焊接过程中,钢轨焊缝合缝量控制在10~12mm之间,起拱量控制在0.38~0.55mm之间,闪光焊接预热次数在10~12次之间,二次预热电流控制在61~65ka之间,闪光焊接顶锻量控制在10~13mm之间,顶锻力控制在580~650kn之间,焊接时间控制在120~130s之间,熔化末速度控制在2.40~2.60mm/s之间;

    5、3)将高温的焊态接头空冷至200℃以下。

    6、在一些实施方式中,在对所述钢轨进行焊接之前,先将钢轨端面打磨除锈及电极夹持端除锈打磨。

    7、在一些实施方式中,所述钢轨为轧制生产的54e1断面高硬度钢轨。

    8、在一些实施方式中,所述固定闪光焊机为gaas80/580固定闪光焊机。

    9、在一些实施方式中,经焊接后的钢轨接头的力学性能满足:接头抗拉强度rm≥1135mpa,接头延伸a≥11.2%,接头冲击ku2≥15.3j,接头实物疲劳载荷循环2×106次未断,接头的硬度平均值hj与母材硬度平均值hp的比值满足:hj/hp≥0.93,接头软点硬度平均值hj1与母材硬度平均值hp的比值:hj1/hp≥0.87,软化区域w≤20mm。

    10、在一些实施方式中,经焊接后的钢轨缝及热影响区为典型的珠光体组织,不存在马氏体、贝氏体或二次渗碳体有害组织。

    11、在一些实施方式中,所述欧标r350ht出口高强热处理钢轨为经冶炼、连铸、钢坯缓冷、轧制和热处理工艺生产的钢轨。

    12、在一些实施方式中,所述钢轨的连铸坯尺寸为280mm×380mm,轧制断面为54e1,钢轨的轧制压缩比大于等于11:1,钢轨的终轧温度不高于950℃,钢轨的在线热处理终冷温度不高于540℃。

    13、本发明的优点在于:本发明通过控制闪光焊接工艺参数,焊接后焊缝及母材之间性能达到相关技术要求,微观组织为正常的珠光体组织,不存在异常的马氏体组织。经焊接后的钢轨接头的力学性能满足:接头抗拉强度rm≥1135mpa,接头延伸a≥11.2%,接头冲击ku2≥15.3j,接头实物疲劳载荷循环2×106次未断,接头的硬度平均值hj与母材硬度平均值hp的比值满足:hj/hp≥0.93,接头软点硬度平均值hj1与母材硬度平均值hp的比值:hj1/hp≥0.87,软化区域w≤20mm。经焊接后的钢轨缝及热影响区为典型的珠光体组织,不存在马氏体、贝氏体或二次渗碳体有害组织。



    技术特征:

    1.一种欧标r350ht出口高强热处理钢轨的固定闪光焊接方法,其特征在于,所述欧标r350ht出口高强热处理钢轨的化学成分按质量百分比计为:c 0.72~0.80%;si 0.15~0.58%;mn 0.70~1.20%;0.00%<v≤0.03%;0.00%<cr≤0.15%;p≤0.020%;s≤0.025%;其余为fe和不可避免的杂质;

    2.根据权利要求1所述的固定闪光焊接方法,其特征在于,在对所述钢轨进行焊接之前,先将钢轨端面打磨除锈及电极夹持端除锈打磨。

    3.根据权利要求1或2所述的固定闪光焊接方法,其特征在于,所述钢轨为轧制生产的54e1断面高硬度钢轨。

    4.根据权利要求1-3中任一项所述的固定闪光焊接方法,其特征在于,所述固定闪光焊机为gaas80/580固定闪光焊机。

    5.根据权利要求1-4中任一项所述的固定闪光焊接方法,其特征在于,经焊接后的钢轨接头的力学性能满足:接头抗拉强度rm≥1135mpa,接头延伸a≥11.2%,接头冲击ku2≥15.3j,接头实物疲劳载荷循环2×106次未断,接头的硬度平均值hj与母材硬度平均值hp的比值满足:hj/hp≥0.93,接头软点硬度平均值hj1与母材硬度平均值hp的比值:hj1/hp≥0.87,软化区域w≤20mm。

    6.根据权利要求5所述的固定闪光焊接方法,其特征在于,经焊接后的钢轨缝及热影响区为典型的珠光体组织,不存在马氏体、贝氏体或二次渗碳体有害组织。

    7.根据权利要求1-6中任一项所述的固定闪光焊接方法,其特征在于,所述欧标r350ht出口高强热处理钢轨为经冶炼、连铸、钢坯缓冷、轧制和热处理工艺生产的钢轨。

    8.根据权利要求7所述的固定闪光焊接方法,其特征在于,所述钢轨的连铸坯尺寸为280mm×380mm,轧制断面为54e1,钢轨的轧制压缩比大于等于11:1,钢轨的终轧温度不高于950℃,钢轨的在线热处理终冷温度不高于540℃。


    技术总结
    本发明公开一种欧标R350HT出口高强热处理钢轨的固定闪光焊接方法,其通过控制闪光焊接工艺参数,主要包括固定闪光焊焊接工艺的预热电流、预热次数、顶端量等参数,经焊接后的钢轨接头的力学性能满足:接头抗拉强度Rm≥1135MPa,接头延伸A≥11.2%,接头冲击KU2≥15.3J,接头实物疲劳载荷循环2×106次未断,接头的硬度平均值HJ与母材硬度平均值HP的比值满足:HJ/HP≥0.93,接头软点硬度平均值HJ1与母材硬度平均值HP的比值:HJ1/HP≥0.87,软化区域W≤20mm。

    技术研发人员:薛虎东,边影,王慧军,张凤明
    受保护的技术使用者:包头钢铁(集团)有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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