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無縫鋼軌的普及不僅增加了乘車的舒適性，還減少了列車行駛過程中鋼軌和車輪的磨損，降低了列車線路的安全隱患，而鋼軌的焊接是其中非常重要的一環(huán)。焊接是鋼軌連接的一種重要方法，可以實(shí)現(xiàn)將有限長度的鋼軌進(jìn)行接長，但焊縫往往是軌道中的薄弱環(huán)節(jié)，如果處理不當(dāng)，質(zhì)量不滿足技術(shù)要求，或?qū)⒋嬖谥旅碾[患。

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為確保焊接鋼軌質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，在進(jìn)行焊接后需對(duì)焊縫進(jìn)行精密的加工，使得焊縫外觀平直，并通過超聲波探傷以及其他項(xiàng)目檢測(cè)，確保其內(nèi)部無缺陷，各項(xiàng)性能能夠符合技術(shù)要求。

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質(zhì)量檢測(cè)

就焊接鋼軌的質(zhì)量把控而言，鋼軌本身的質(zhì)量符合技術(shù)要求是其中一個(gè)方面，另一方面是對(duì)焊接工藝和焊接質(zhì)量的把控，主要包含焊接接頭平直度和表面質(zhì)量、焊縫的無損探傷、落錘試驗(yàn)、靜彎試驗(yàn)、疲勞性能測(cè)試、拉伸性能測(cè)試、沖擊試驗(yàn)等多個(gè)方面。

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平直度

對(duì)鋼軌焊接接頭平直度的要求根據(jù)線路設(shè)計(jì)速度和接頭焊接方式而定，測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇符合要求的測(cè)量位置，測(cè)量應(yīng)以焊縫中心線兩側(cè)各500mm位置的鋼軌表面作為基準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)量長度為1m。在測(cè)量焊接接頭平直度時(shí)，應(yīng)使用非接觸式傳感器自動(dòng)檢測(cè)尺，對(duì)自動(dòng)檢測(cè)尺的測(cè)量結(jié)果有異議時(shí)，可采用檢測(cè)直尺和塞尺對(duì)接頭進(jìn)行測(cè)量確認(rèn)。

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表面質(zhì)量

鋼軌焊接接頭及其附近鋼軌表面不應(yīng)有裂紋、明顯壓痕、劃傷、碰傷、電極灼傷、打磨灼傷等損傷，接頭經(jīng)外形精整后一定區(qū)域內(nèi)軌頂面的表面不平度應(yīng)滿足相應(yīng)要求，因此應(yīng)通過肉眼檢查其表面缺陷，并用直尺與塞尺，或者自動(dòng)檢測(cè)尺測(cè)量工具檢驗(yàn)其表面不平度。

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探傷檢驗(yàn)

鋼軌焊接接頭超聲波探傷應(yīng)在推凸、打磨和熱處理以后進(jìn)行，新焊接頭溫度應(yīng)冷卻至40℃以下或自然軌溫。檢測(cè)前應(yīng)確保其檢測(cè)面表面狀態(tài)和打磨面符合相關(guān)條件要求，且超聲波檢測(cè)設(shè)備滿足探傷需求，應(yīng)采用雙探頭和單探頭兩種方法對(duì)焊接接頭進(jìn)行掃查。

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疲勞試驗(yàn)

應(yīng)對(duì)質(zhì)量符合條件要求的焊接鋼軌試件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)檢測(cè)，所用試件長度不應(yīng)超過支距外100mm，最短長度應(yīng)超過支距外50mm，焊縫中心應(yīng)位于試件中央。試驗(yàn)采用脈動(dòng)彎曲疲勞試驗(yàn)，在室溫條件下進(jìn)行，將試件軌頭向上裝置于試驗(yàn)機(jī)上，焊縫中心處承受集中載荷，具體載荷根據(jù)鋼軌軌型確定，按照規(guī)定載荷頻率進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。

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拉伸試驗(yàn)

拉伸試驗(yàn)取樣時(shí)，取樣位置及所制備試樣形狀、尺寸應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，焊縫中心應(yīng)位于試樣長度方向中間位置，取樣數(shù)量為9個(gè)。完成對(duì)試樣的測(cè)量和標(biāo)記后，將試樣裝置于試驗(yàn)機(jī)上，按規(guī)定速率進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。分別記錄抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率，將9個(gè)試樣的抗拉強(qiáng)度平均值、斷后伸長率平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。

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落錘試驗(yàn)

落錘試驗(yàn)是檢測(cè)鋼軌焊縫的一個(gè)重要項(xiàng)目，所用鋼軌接頭試件不僅平直度和表面質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)要求，還應(yīng)經(jīng)過探傷且結(jié)果合格。試驗(yàn)時(shí)，將經(jīng)加工過長度滿足試驗(yàn)要求的試件軌頭向上，平放在試驗(yàn)機(jī)的兩固定支座上，支距為1m，焊縫居于中間位置，使標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量為1000kg±5kg的錘頭在規(guī)定高度落下。

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靜彎試驗(yàn)

經(jīng)其他必要條件參數(shù)檢測(cè)合格后，對(duì)焊接鋼軌試件進(jìn)行靜彎試驗(yàn)。試件長度為1.2m～1.3m，焊縫中心應(yīng)位于試件中央，兩端鋸切加工。試驗(yàn)時(shí)所用靜彎試驗(yàn)機(jī)應(yīng)滿足技術(shù)要求，室溫條件下，將試件置于支距1m的支座上，并使焊縫居中，使之中心承受集中載荷，按照規(guī)定速率加載，記錄相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

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沖擊試驗(yàn)

需在焊接鋼軌規(guī)定位置制取14個(gè)沖擊試樣，試樣加工尺寸依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范GB/T 2650-2008，應(yīng)確保U形缺口位置在焊縫中心位置。常溫條件下將試件置于試驗(yàn)機(jī)兩支座之間，使缺口位置背向打擊面，用擺錘一次打擊試樣，測(cè)定試件的吸收能量，將14個(gè)試件結(jié)果的平均值作為最終試驗(yàn)結(jié)果。

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結(jié)語

鋼軌焊接質(zhì)量的穩(wěn)定和可靠對(duì)保證列車安全、平穩(wěn)的運(yùn)行顯得尤為重要，加強(qiáng)其質(zhì)量檢測(cè)不僅能夠?yàn)榘芽睾附愉撥壍馁|(zhì)量、改進(jìn)焊接工藝提供數(shù)據(jù)支撐，也是鐵路線路設(shè)計(jì)、列車運(yùn)營、線路運(yùn)維的重要科學(xué)依據(jù)。為更好地把控焊接鋼軌的質(zhì)量，科學(xué)的質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、施工、運(yùn)維等多個(gè)環(huán)節(jié)，如過程中發(fā)現(xiàn)任何問題，都應(yīng)及時(shí)地采取應(yīng)對(duì)措施，防止出現(xiàn)不必要的麻煩和損失。