頂入格軌條損傷的分類

鋼軌傷損是鐵路軌道交通中較為嚴(yán)重的問(wèn)題，直接影響了列車運(yùn)行的安全與平穩(wěn)，與運(yùn)輸成本、鋼軌材料的選定以及相關(guān)的設(shè)計(jì)制造有著密切的關(guān)系。鋼軌需要支持并且引導(dǎo)機(jī)車按照規(guī)定的方向來(lái)行駛。然而在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，鋼軌會(huì)出現(xiàn)損傷，例如常見(jiàn)的折斷、裂紋以及其他影響性能的各種情況。只有明確鋼軌傷損及其成因，才能更好地提高鋼軌探傷的工作質(zhì)量。

頂入格鋼軌核傷

主要是因?yàn)殇撥壴谝睙捇蛘呤擒堉频倪^(guò)程中，所使用的材質(zhì)比較差，或者是在使用過(guò)程中存在著缺陷，使得機(jī)車在反復(fù)荷載的作用下，應(yīng)力得以集中，疲勞源不斷增加并且擴(kuò)展。鋼軌核傷主要發(fā)生在鋼軌的頭部位置內(nèi)側(cè)，并且伴隨核傷的直徑加大，鋼軌所承載的能力便會(huì)隨之降低。因此在高速重復(fù)載荷的作用下，鋼軌極其容易發(fā)生折斷。

頂入格鋼軌接頭損傷

這是線路當(dāng)中最為薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)，機(jī)車車輛車輪不斷作用于鋼軌的接頭上，使得承受最大的慣性力要比其他部位增加55%左右。因此在平常的鋼軌探傷過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生螺孔裂紋或者是馬鞍形磨耗等。

頂入格鋼軌縱向與垂直水平裂紋

鋼軌縱向與垂直水平的裂紋主要是因?yàn)殇撥壷圃旃に囕^差，沒(méi)有重視鋼錠中存在的嚴(yán)重偏析、縮孔、夾雜等問(wèn)題。使得鋼錠在軋制成為鋼軌之后，那些缺陷就會(huì)成片狀地殘留在鋼軌頭部、鋼軌軌腰部位還有鋼軌軌底部位，相反地與鋼軌縱向平行，呈現(xiàn)水平或者是垂直的狀態(tài)。

頂入格鋼軌軌底裂紋

從鋼軌腰垂直縱向裂紋向下發(fā)展，便成為了鋼軌軌底裂紋。鋼軌軌底銹坑或者是劃痕便會(huì)形成鋼軌軌底橫向裂紋。另外在制造鋼軌的過(guò)程中，鋼軌軌底有軋制、與墊板軌枕間不密貼等缺陷，使得鋼軌底部受到極大的應(yīng)力，從而導(dǎo)致鋼軌軌底橫向裂紋或者破裂。

鋼軌的類型是以每米長(zhǎng)的鋼軌質(zhì)量千克數(shù)表示的。我國(guó)鐵路上使用的鋼軌有75kg/m、60kg/m、50kg/m，43kg/m和38kg/m等幾種。鋼軌的斷面形狀采用具有最佳抗彎性能的工字形斷面，有軌頭、軌腰以及軌底三部分組成。為使鋼軌更好地承受來(lái)自各方面的力，保證必要強(qiáng)度條件，鋼軌應(yīng)有足夠的高度，其頭部和底部應(yīng)有足夠的面積和高度、腰部和底部不宜太薄。以上各種類型鋼軌中，38kg/m鋼軌現(xiàn)已停止生產(chǎn)，60kg/m、50kg/m鋼軌在主要干線上鋪設(shè)，站線及專用線一般鋪設(shè)43kg/m鋼軌。對(duì)于重載鐵路和特別繁忙區(qū)段鐵路，則鋪設(shè)75kg/m鋼軌。此外，為了適應(yīng)道岔、特大橋和無(wú)縫線路等結(jié)構(gòu)的需要，我國(guó)鐵路還采用了特種斷面（與中軸線不對(duì)稱工字型）鋼軌?，F(xiàn)采用較多的為矮特種斷面鋼軌，簡(jiǎn)稱AT軌。

錳具有脫氧、脫硫及調(diào)節(jié)作用(如阻止鋼的粒緣碳化物的形成)，還能增加鋼材的強(qiáng)度、韌性、可淬性，在鋼鐵以及不銹鋼制造過(guò)程中的應(yīng)用非常廣泛，此類用量占到了錳需求的85%一90%。

頂入格超聲波探傷

超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來(lái)檢查零件缺陷的一種方法，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時(shí)就分別發(fā)生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，根據(jù)這些脈沖波形來(lái)判斷缺陷位置和大小。

頂入格磁粉探傷

磁粉探傷利用了鋼鐵制品表面和近表面缺陷（如裂紋，夾渣，發(fā)紋等）磁導(dǎo)率和鋼鐵磁導(dǎo)率的差異，磁化后這些材料不連續(xù)處的磁場(chǎng)將發(fā)生畸變，形成部分磁通泄漏處工件表面產(chǎn)生了漏磁場(chǎng)，從而吸引磁粉形成缺陷處的磁粉堆積——磁痕，在適當(dāng)?shù)墓庹諚l件下，顯現(xiàn)出缺陷位置和形狀，對(duì)這些磁粉的堆積加以觀察和解釋，就實(shí)現(xiàn)了磁粉探傷。

頂入格渦流探傷

渦流探傷是以交流電磁線圈在金屬構(gòu)件表面感應(yīng)產(chǎn)生渦流的無(wú)損探傷技術(shù)。渦流磁場(chǎng)方向與外加電流的磁化方向相反，因此將抵消一部分外加電流，從而使線圈的阻抗、通過(guò)電流的大小相位均發(fā)生變化。管的直徑、厚度、電導(dǎo)率和磁導(dǎo) 率的變化以及有缺陷存在時(shí)，均會(huì)影響線圈的阻抗。若保持其他因素不變，僅將缺陷引起阻抗的信號(hào)取出，經(jīng)儀器放大并予檢測(cè)，就能達(dá)到探傷目的。

(1)鋼軌在使用一段時(shí)間后采用打磨方法將鋼軌踏面形狀打磨成更接近鋼軌原有的型(狀)線，這樣可將輪軌接觸點(diǎn)轉(zhuǎn)移到鋼軌的踏面中央部位，減小接觸應(yīng)力，控制接觸疲勞裂紋的形成和擴(kuò)展。改變輪軌接觸的位置和形態(tài)，也可以將火車的車輪打磨成磨耗形踏面來(lái)改變輪軌接觸的位置和形態(tài)。采用磨耗形車輪后將原來(lái)的錐形接觸變成圓弧接觸，減小了橫向壓力同時(shí)也降低了輪軌接觸應(yīng)力磨耗形踏面由于與鋼軌面的接觸是圓弧接觸，因而它的接觸應(yīng)力較錐形踏面降低了70%，防止了鋼軌頭部疲勞裂紋的形成和擴(kuò)展。

(2)通過(guò)改善線路條件(如線路參數(shù)的設(shè)置可根據(jù)線路的實(shí)際情況改變?cè)€路下股軌底坡的設(shè)計(jì)，將原1/40改為1/20可以降低上股的橫向壓力，即減輕了輪軌接觸間的接觸應(yīng)力;提高道床的平順度，加強(qiáng)道渣的清理等措施完善線路的維修與養(yǎng)護(hù)，維修與養(yǎng)護(hù)的好壞直接關(guān)系到輪軌接觸應(yīng)力的大小，即直接影響鋼軌產(chǎn)生接觸疲勞損傷的時(shí)間)，也可以達(dá)到改變輪軌接觸形態(tài)，改善和降低輪軌接觸應(yīng)力和橫向壓力，從而達(dá)到減少和消除接觸疲勞傷損的目的。

(3)在線路上可選用耐磨性一般的U71Mn鋼軌即可。 2100433B

《公路交通科技名詞》第一版。2100433B

1996年經(jīng)全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定發(fā)布。