《表1 贝氏体钢轨闪光焊接头落锤及冲击试验结果》

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《贝氏体钢轨闪光焊接技术的研究》

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有关贝氏体钢轨的焊接性，张琪等[5]认为贝氏体钢轨在国内外已作为道岔部件广泛应用，大大提高了道岔寿命，取得了良好效果；但其无论在母材或者焊接方面都尚存一些问题需要进一步优化，仍处于试运行阶段。日本的横山泰康等[6]研究发现，“低Si-低Mn”系列贝氏体钢轨具有较好的焊接性能，并提出了限制Mn和Si含量的比值。我国的“高Si-高Mn”和“中Si-高Mn”贝氏体钢轨焊接性并不理想，主要表现为以下3方面：（1）焊接过热区缺陷较多。闪光焊的过热区存在沿奥氏体晶界的成分偏析，不仅显微组织改变，脆性增加，严重的区域甚至出现夹杂物或液化裂纹；（2）闪光焊接头内部的焊接残余应力高并且分布不均匀。由于热影响区碳当量较高，空冷处理后出现马氏体组织。而只有0.4～0.6 mm宽的焊缝由于合金烧损，碳当量较低，不出现马氏体转变。因此，焊缝和过热区之间存在内应力差异，不仅导致接头内部残余应力不均匀，而且使得接头热处理十分困难；（3）焊缝的韧性剧烈下降。一般情况下焊缝与母材相比韧性至少下降1倍以上，韧性优势损失相当严重。国产2种贝氏体钢轨的焊接性能相比，“中Si-高Mn”的贝氏体钢轨在落锤和焊缝冲击韧性方面明显存在一定优势，见表1。这一结果与日本“低Si-低Mn”贝氏体钢轨的焊接性较高的结论[6]一致。