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细化U71Mn钢轨焊接接头轨底晶粒度的焊后热处理工艺研究

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第1章 绪论

1.1 课题背景及研究目的和意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.3 目前U71Mn钢轨焊后热处理存在的主要技术问题

1.4 主要研究内容与方案

第2章 研究内容及试验方法

2.1 U71Mn钢轨基地闪光焊焊接工艺简介

2.2 研究内容及方法

2.3 试样制取及试验方法

2.4本章小结

第3章 感应加热线圈的优化设计

3.1 感应加热线圈设计的基础知识

3.2 感应加热线圈的设计

3.3 宏观形貌

3.4奥氏体晶粒度测试

3.5 本章小结

第4章 焊后热处理工艺试验及优化研究

4.1 工艺参数选定

4.2 焊接接头试验结果

4.3本章小结

第5章 焊轨基地工艺参数验证

5.1轨顶面布氏硬度

5.2 宏观形貌

5.3 纵断面硬度

5.4 金相试验

5.5 拉伸试验

5.6 冲击试验

5.7 本章小结

第6章 推广应用分析

6.1 宏观形貌

6.2 拉伸试验结果分析

6.3 冲击试验结果分析

6.4奥氏体晶粒度结果分析

6.5 本章小结

结论

参考文献

作者简历及科研成果清单

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摘要

随着铁路运输向重载、高速方向发展,对钢轨焊接接头的性能提出了越来越高的要求。我国无缝线路钢轨的焊接广泛采用闪光焊技术,U71Mn钢轨经闪光焊焊接后,焊缝附近晶粒粗化,导致焊接接头脆性增大从而影响到无缝线路的使用性能和寿命,因而需要对焊接接头进行焊后热处理,提高接头的韧性,满足线路的使用要求。焊轨基地进行焊后热处理的一些焊接接头会出现轨底三角区温度高和轨底角边侧未正透造成晶粒粗化的现象,针对此问题对原感应加热线圈进行了优化设计。使用此种新型感应加热线圈对U71Mn钢轨焊接接头的焊后热处理工艺进行了优化研究,提出了最佳工艺参数:加热功率62kW(显示功率)、加热温度880±10℃、加热时间>130s,风压0.06Mpa~0.10MPa、喷风时间120s。在此工艺参数下,接头踏面与母材硬度的比值为1.01,轨头、轨底三角区及两轨底角晶粒得到细化,晶粒度级别可达9级以上。对优化后的焊后热处理工艺参数在焊轨基地两条生产线上进行验证,并进行焊接接头硬度、金相、拉伸、冲击试验,接头性能指标满足相关标准规定的技术要求。优化设计研制的新型感应加热线圈在全路六个焊轨基地得到推广应用,焊后热处理使用效果良好。

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