鋼軌傷損

鋼軌傷損大致可分為五大類：鋼軌核傷，鋼軌接頭部位傷損，鋼軌的水平、垂直、斜向裂紋，鋼軌軌底裂紋，鋼軌焊接接頭傷損等。

1.鋼軌核傷

鋼軌核傷又稱黑核或白核，大多數(shù)發(fā)生在鋼軌軌頭內(nèi)，它是各類傷損中危害最大的鋼軌傷損之一。

核傷形成原因：由于鋼軌本身存在白點(diǎn)、氣泡和非金屬夾雜物或嚴(yán)重偏析等，在列車動(dòng)荷載的重復(fù)作用下，這些微細(xì)疲勞源逐步擴(kuò)展，使這些疲勞斷面具有平坦光亮的表面、通常稱作白核。當(dāng)白核發(fā)展至軌面時(shí)，疲勞斑痕受氧化逐漸發(fā)展成了黑核。

除材質(zhì)因素外還有其他因素產(chǎn)生的核傷：接觸疲勞形成的核傷、軌面剝離形成的核傷、擦傷(焊補(bǔ))形成的核傷、魚鱗傷損形成的核傷、焊接不良形成核傷。

2.鋼軌接頭傷損

鋼軌接頭是線路上最薄弱的環(huán)節(jié)，車輪作用在鋼軌接頭上的最大慣性沖擊力比其他部位大60%左右，鋼軌接頭的主要傷損是螺孔裂紋，其次是下顎裂紋、接頭掉塊、馬鞍形磨耗等。

(1)螺孔裂紋產(chǎn)生的主要原因有：軌道結(jié)構(gòu)不合理，接頭沖擊過大，養(yǎng)護(hù)狀態(tài)不良等。

(2)下顎裂紋形成主要原因是：軌頭長期受到過大的偏載，水平推力以及軌頭撓曲應(yīng)力的復(fù)合作用等。

(3)接頭掉塊、馬鞍形磨耗形成主要原因是：鋼軌淬火層與鋼軌母材間硬度相差很大，而且沒有均勻過渡，大軌縫部位軌端承受車輪沖擊力大、線路暗坑吊板等，促使鋼軌掉塊、壓陷和不均勻磨耗。

3.鋼軌的水平、垂直、斜向裂紋

(1)鋼軌在制造過程中工藝不良，沒有切除鑄錠中帶有的嚴(yán)重偏析、縮孔、夾雜物等，使之在軌頭或軌腰中形成水平、垂直(縱向)或鼓包等裂紋。

(2)在無縫長軌地段，長期受到大的偏心負(fù)載、水平推力及軌頭撓曲應(yīng)力的復(fù)合作用，在焊接接頭下顎會(huì)產(chǎn)生水平裂紋。

(3)高硬度、耐磨的合金鋼軌、含碳量較高的淬火鋼軌因車輪的輾壓，在軌頭表面形成魚鱗斜向裂紋。

4．鋼軌軌底裂紋

軌底裂紋的表現(xiàn)形式大體有三種：軌底坑洼(或劃痕)發(fā)展形成的軌底橫向裂紋，軌腰縱向裂向下發(fā)展形成的軌底裂紋，焊接工藝不良造成的軌底橫向裂紋。在軌底熱影響區(qū)極容易產(chǎn)生軌底橫向裂紋。

5．鋼軌焊接接頭傷損

國內(nèi)長軌焊接方式有接觸焊、鋁熱焊、氣壓焊三種。焊接設(shè)備、材料、氣溫和操作工藝等諸多因素都會(huì)影響焊接質(zhì)量。

(1)鋁熱焊焊縫缺陷有夾渣、氣孔、夾砂、縮孔、疏松、未焊透和裂紋等，其中夾渣、氣孔可產(chǎn)生在焊縫中的任何部位，夾砂等多存在于軌底兩側(cè)，疏松多存在于軌底三角區(qū)，裂紋多產(chǎn)生在焊縫與母材之間。

(2)接觸焊焊縫缺陷有灰班、裂紋、燒傷，其中灰班可存在于鋼軌中的任何部位，特別是軌底邊居多，裂紋存在于軌腰和熱影響區(qū)，燒傷存在于離焊縫130～133 mm的區(qū)域。

(3)氣壓焊常見缺陷有光班、過燒、未焊透，其中光班存在于軌頭或軌底部位，過燒存在于軌底兩側(cè)和軌頭與軌腰結(jié)合處的凸出部位，未焊透存在于焊縫的任何部位。

(一)輕傷鋼軌標(biāo)準(zhǔn)

1．鋼軌頭部磨耗超過所列限度之一者；

2．軌頭下顎透銹長度不超過30 mm；

3．鋼軌低頭(包括軌端踏面壓傷和磨耗在內(nèi))：容許速度超過160 km/h的線路超過1 mm，容許速度超過120 km/h的線路超過1.5 mm，其他線路超過3 mm；

4．軌端、軌頂面、淬火層或焊補(bǔ)層有剝落掉塊，其長度超過15 mm，容許速度超過120 km/h的線路深度超過3 mm，其他線路深度超過4 mm；

5．鋼軌頂面擦傷，容許速度大于120k m/h的線路，深度達(dá)到0.5～1.0 mm，其他線路達(dá)到1～2 mm，容許速度大于120k m/h的線路，波浪形磨耗谷深超過0.3 mm，其他線路超過0.5 mm：

6．鋼軌探傷人員或養(yǎng)路工長認(rèn)為有傷損的鋼軌。

(二)重傷鋼軌標(biāo)準(zhǔn)

1．鋼軌頭部磨耗超過所列限度之一者；

2．鋼軌在任何部位有裂紋(但焊接裂紋應(yīng)鑒定后確定)；

3．軌頭下顎透銹長度超過30 mm；

4．鋼軌低頭(包括軌端踏面壓傷和磨耗在內(nèi))：容許速度超過160 km/h的線路超過1.5 mm，容許速度超過120 km/h的線路超過2.5 mm，其他線路超過3.5 mm；

5．軌端、軌頂面、淬火層或焊補(bǔ)層有剝落掉塊，容許速度超過120 km/h的線路其長度超過25 mm，深度超過3 mm，其他線路其長度超過30 mm，深度超過8 mm；

6．鋼軌頂面擦傷，容許速度大于120k m/h的線路，深度達(dá)到1～2 mm，其他線路超過2 mm；

7．鋼軌在任何部變形(軌頭擴(kuò)大、軌腰扭曲或鼓包等)，經(jīng)判斷確認(rèn)內(nèi)部有暗裂；

8．鋼軌銹蝕除去鐵銹后，容許速度大于120k m/h的線路，軌底厚度小于8 mm(在軌底邊緣處測量)或軌腰厚度小于14 mm，其他線路軌底厚度小于5 ram(在軌底邊緣處測量)或軌腰厚度小于8 mm；

9．鋼軌探傷人員或養(yǎng)路工長認(rèn)為有影響行車安全的其他缺陷(含黑核、白核)。

(三)焊接接頭傷損標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)BT/T 1632-91《鋼軌焊接接頭技術(shù)條件》規(guī)定：

1．鋼軌焊頭不得有未焊透、過燒、裂紋、氣孔、夾渣等有害缺陷。

2．鋼軌焊頭的斷口允許有少量灰斑。單個(gè)灰斑面積不得超過10 mm2；灰斑總面積不得超過20 mm2。相鄰兩灰斑間距尺寸小于較小灰斑尺寸時(shí)，中間區(qū)域與兩個(gè)灰斑合并計(jì)算面積。若有灰斑露頭出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)將灰斑面積加倍計(jì)算。

3．氣壓焊焊頭斷口除軌底角外允許有少量光斑。暫按單個(gè)光斑最大面積為8 mm2，光斑個(gè)數(shù)不限，但總面積不得超過50 mm2。若有光斑露頭出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)將光斑面積加倍計(jì)算。

上述標(biāo)準(zhǔn)2、3條是在焊接試驗(yàn)中落錘、靜彎或疲勞試件斷口上允許存在的缺陷面積，在超聲波探傷中，一般靈敏度條件下發(fā)現(xiàn)的缺陷多數(shù)大于允許存在的缺陷面積。為此，對(duì)焊縫的軌底部位探傷中如發(fā)現(xiàn)缺陷均判重傷。軌頭、軌腰可按上述標(biāo)準(zhǔn)酌情處理。

1．鋼軌傷損是指鋼軌在使用過程中發(fā)生的折斷、裂紋及其他影響和限制鋼軌使用性能的各種狀態(tài)。鋼軌裂紋是指鋼軌表面或內(nèi)部的部分金屬發(fā)生分離。

2．鋼軌其他傷損是指除裂紋、折斷以外．影響鋼軌使用性能的磨耗、壓潰、壓陷(或凹陷)、波浪磨耗、彎曲變形、表面缺陷、外傷腐蝕等傷損。

3．鋼軌傷損狀態(tài)是指鋼軌傷損的宏觀形貌(或形狀)特征．它直接記錄和反映了傷損的發(fā)展過程和結(jié)果。

1．發(fā)現(xiàn)傷軌后應(yīng)在缺陷處按規(guī)定的方法作標(biāo)記。

2．發(fā)現(xiàn)重傷鋼軌、橋梁和隧道內(nèi)發(fā)現(xiàn)輕傷鋼軌時(shí)，應(yīng)立即通知線路工區(qū)(車間)及工務(wù)段調(diào)度，工務(wù)段要立即對(duì)影響行車安全的重傷鋼軌進(jìn)行更換或處理，其他重傷鋼軌、橋梁和隧道內(nèi)發(fā)現(xiàn)的輕傷鋼軌要在24小時(shí)內(nèi)更換或處理。

3．對(duì)未下道重傷軌、輕傷有發(fā)展的鋼軌，應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控，作好記錄，并通知線路工區(qū)。

4．凡發(fā)現(xiàn)乙炔氣割或燒孔鋼軌，應(yīng)迅速通知線路工區(qū)立即更換。

5．鋼軌探傷車檢查中發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)立即通知工務(wù)段處理，檢查后向有關(guān)單位通報(bào)檢查結(jié)果，對(duì)大型鋼軌探傷車發(fā)出的傷損信息，工務(wù)段要用探傷儀做好復(fù)核并處理。 2100433B

鄒定強(qiáng)、楊其全等。

中國鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所、鐵道部標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量研究所。