杨闯
身份证号：37150219911105**** 山东聊城 252000
摘要：无缝线路在我国铁路中的应用，可以有效地降低轨道的冲击应力，提高轨道的使用寿命。然而，随着铁路运输密度的增加，钢轨焊接接头损伤问题日益突出，导致铁路运营成本进一步增加，也对铁路运输安全产生较大影响。因此，对钢轨焊接结构损伤的研究具有重要的现实意义。本文主要分析了钢轨焊接结构低塌落的原因及对策。
关键词：钢轨焊接；接头低塌；无缝铁路
引言
铁路运输具有速度快、承载能力高、能耗低、体积小等优点。与航空、公路运输相比，具有更高的优势，不受自然气候的影响。因此，铁路运输在我国经济发展中占有重要地位。改革开放以来，我国铁路运输业取得了快速发展，但轮轨和轨道损坏也日益严重。有文献指出，我国每年的铁路养护费用超过80亿元。钢轨接头是铁路三大重要组成部分之一。由于焊接材料的强度和硬度以及接头和母材的组织存在一定的差异，钢轨表面可能会出现不规则，并可能存在焊接缺陷或残余应力，对钢轨产生一定的影响，加速焊接接头的损伤，因此，关节会塌陷。因此，需要重视钢轨焊接接
一、钢轨焊接接头损伤特征分析
近些年来，随着我国铁路运输的不断发展，列车的行驶速度以及荷载量也不断提升，但是钢轨损伤问题也逐渐暴露出来，这样一来给钢轨日常维护工作带来了较大的困难，尤其是无缝线路中，需要尽早采取有效的措施进行干预。文章主要以某地区铁路为例进行探究，截止至2018年，该路段铁路共计出现618处损伤，其中有286处出现在焊接接头上，所占百分比为46.3%，是钢轨损伤的重要问题之一。根据该路段焊接记录分析，每隔25米有一个焊接接头，每隔500米有一个气压焊，从而计算焊接接头损伤率。由此可见，无论是热焊还是气压焊，都有较高的损伤率。同时，在热焊接的焊接接头中有着较高的损伤，通过曲线分析可致，焊接接头损伤率高的问题非常容易出现。钢轨焊接接头损伤问题对于铁路运输造成了较大的影响，损伤比重超过10%，威胁铁路运输安全。
二、钢轨焊接接头低塌原因分析
钢轨焊接接头损伤是铁路运输部门关注的一个重要问题。钢轨接触面积只有10多平方厘米，却承受着几十吨的车辆荷载，轮轨接触面之间尤其是焊接接头处存在摩擦。由于焊接接头处材料的不均匀性和不均匀性以及较高的运输密度，焊接接头容易出现疲劳状态，导致承载力下降甚至丧失。钢轨焊接接头损坏的主要原因是：在车辆荷载作用下，由于钢轨焊接接头的硬度与母材不同，容易发生低坍落，导致钢轨不平顺的发生，从而导致轮轨应力的加剧，并不断降低钢轨骨架的强度，导致钢轨焊接接头损坏。
钢轨接头低坍落的主要原因是：1）钢轨焊接后出现软化现象，导致焊缝区硬度较母材低。因此，它也是造成焊接接头损伤的主要原因。正火后，钢轨接头无需喷风冷处理，接头强度低于母材。焊接接头在热处理过程中，硬度降低，容易损坏。② 在高速列车的影响下，焊接接头的摩擦将进一步增大，钢轨的日常维护时间将缩短，从而导致车轮损坏，加重钢轨损坏。
目前钢轨焊接工艺主要分为铝热焊、闪光焊、气压焊和电弧焊。铝热焊接接头的性能低于闪光焊和气压焊，其主要原因是铝热焊接过程中存在杂质、气孔和缺陷等问题。焊接接头的性能主要与接头的完整性和接头区的坡度有关。钢轨倾斜是由钢轨断面变形引起的，其主要原因是接头和母材表面的不均匀磨损和成形。钢轨焊接接头的不平顺主要是由余弦波叠加引起的，其不平顺程度是作业总量的函数，通过加强焊接接头的日常维护，可以延长钢轨的使用寿命。
三、钢轨焊接接头低塌对策分析
1.分析焊接接头损伤情况
根据焊接接头的损伤分析，工厂焊接接头的损伤会随着使用时间和运输量的增加而增加，这与一般钢轨的疲劳损伤规律相似。另外，与其他焊接接头损伤规律相比，可以通过总结以往的统计结果来总结和总结。例如，焊接接头的损伤程度将在一段时间后逐渐稳定。因此，气动焊接接头在早期发生损伤后，在后期会逐渐出现相应的问题。如果在早期发现钢轨焊接接头的损伤为变形和低坍落，低坍落后可能出现剥落、脱落、开裂等问题，甚至钢轨开裂。
随着计算机技术的不断发展，各种计算方法在工业生产中得到了广泛的应用，尤其是钢轨接头损伤的计算。目前，大多数文献主要集中在闪光焊和铝热焊接头的性能和疲劳规律方面。一些学者提出了铝热焊接接头疲劳损伤的数学模型，着重研究了气孔对铝热焊接接头性能的影响。有学者利用残余应力设计了焊接接头的疲劳损伤模型，并用有限元方法计算了接头的残余应力，计算结果与试验结果接近，证实了该方法的有效性。钢轨焊接的不同部位会产生不同的拉应力，因此在钢轨根部和轨头处会产生应力。同时，淬火、回火等处理措施可以降低应力。相关试验表明，热处理可以提高钢轨焊接接头的抗拉强度和延伸率，使接头的脆性断裂转变为塑性破坏，从而可以用模糊理论评价钢轨不同截面的损伤程度。
2.优化焊接工艺
钢轨焊接过程中，需要对接头进行喷涂或正火喷涂，以提高接头的硬度。因此，在施工过程中，需要科学地分析焊接工艺特点，采用适当的冷却装置，提高焊接效果。对于塌落度较低的接头，需要先对钢轨进行打磨，以提高钢轨的平整度。线路用高弹性橡胶垫在轨枕上，起到缓冲作用，装卸轨道，更换道砟，保证应力在钢轨上均匀分布。同时，要根据有关部门的要求调整轨道形状，以延长接头的使用寿命。最后，对机动车辆的车轮进行定期检修，以减少对钢轨的冲击力。热传导模拟技术可以模拟焊接接头的损伤过程。因此，通过改进现有的焊接工艺，可以避免接头的收缩。但是，目前还存在着保温隔热和接头缺陷等问题。提高预热时间和液体温度可以防止这两个问题的发生，但仍存在一定的微孔率。铁路施工现场应避免轨道不平顺问题。轨道不平顺容易引起车辆与轨道之间的相互作用力，导致车辆与轨道之间的疲劳损伤。因此，应观察钢轨的几何不平顺形态，确定弯曲刚度、应力分布与轮轨作用力的关系。
结束语
钢轨焊接接头低塌的出现对铁路行驶安全性造成了较大的影响。因此，需要科学分析钢轨接头低塌发生的原因，并提出相应的改进措施，从而确保铁路运输的安全性。在新的时代背景下，可持续发展理念是需要始终坚持的方向。要稳步推进工作进程，协调国家发展方向，把保护生态环境摆在更加突出的位置，确保经济效益和社会效益并举。可持续发展的前提是改革创新。我们应该敢于实践，而不是固执己见。我们要借鉴国外先进技术，结合我国实际，更好地促进经济和生态的健康发展。当今社会是人才培养的关键。国家快速发展的关键在于创新。国家综合实力靠创新和人才。走创新发展之路是社会发展的基础。掌握核心科技，占领创新制高点，经济稳步发展。创新发展还需要注重生态保护方面，利用好环保产品。利用可再生资源，节约资源，保护环境，促进绿色可持续发展。
参考文献
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