浅析高速铁路钢轨常见的几种损伤类型_论文发表__墨水学术,论文发(2)
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孔裂纹大部分萌生于与钢轨纵向轴线成30-50度夹角的第一螺栓孔内壁上,螺栓孔裂纹萌生与孔内壁加工和冶金质量、接头装配状态、线路运营状况等多种因素有关。
5核伤
轨头核伤是最危险的一种伤损形式,其主要类型包括:起源于轨头内部的纵横裂型核伤;起源于轨头内部的横向疲劳裂纹核伤;起源于轨头表面的横向疲劳裂纹型核伤;起源于焊接接头和焊补部位的横向疲劳裂纹型核伤。
5.1起源于轨头内部的纵横裂型核伤
纵横裂型核伤的疲劳裂纹源,一般是位于踏面下5-12mm深的部位。在核伤断口的水平纵向疲劳裂纹面上,通常都能观察到呈条状形貌特征的条状疲劳裂纹源;横向疲劳裂纹是起源于纵向疲劳裂纹面的某一部位或起源于条状裂纹源的某一部位。纵横裂纹型核伤和特征,是先形成内部水平纵向疲劳裂纹,然后形成内部横向疲劳裂纹。内部疲劳裂纹发展到较大面积或发展到快速扩展阶段时,疲劳裂纹才会扩展到轨头表面或发生横向断裂。纵横裂型核伤形成的原因,是在踏面下一定深度范围的轮轨接触剪应力分布区里存在沿钢轨轧制方向分布的非金属夹杂物。使用过程中,夹杂物处产生应力集中,并以此为核心,发展成纵横向疲劳裂纹,形成核伤。
5.2起源于轨头内部的横向疲劳裂纹核伤
起源于轨头内部的横向疲劳裂纹型核伤,其裂纹源位于踏面下的深度通常大于12mm。裂纹源一般位于横向疲劳断口的中部位置和具有核状斑痕的形貌特征。同纵横裂型核伤一样,内部疲劳裂纹发展到较大面积或发展到快速扩展阶段时,裂纹才会发展到轨头面积或发生横向断裂。
5.3起源于轨头表面的横向疲劳裂纹型核伤
起源于轨头表面的横向疲劳裂纹型核伤,其裂纹源位于轨头表面。踏面剥离掉块处,擦伤部位,轨头下颚辗推处,轨头焊补工艺不良和钢轨接续线焊接工艺不良等,都有可能成为横向疲劳裂纹源和发展成为横向疲劳裂纹断裂。
结语
随着我国经济的高速发展,我国的铁路运输业正向高速、重载的方向发展,以适应我国经济发展的要求。随着铁路客货运量的增大和列车速度的提高,轮轨滚动接触疲劳所造成的破坏变得越来越严重,它不仅大大增加铁路的运营成本,而且直接危害行车安全。我国的铁路运输从开始着重建设重载铁路,到客货混跑,发展到重视高速铁路的建设,这使得钢轨的损伤在重载线路和高速客运专线上发生了很大变化。本文作者通过分析广深线钢轨斜裂损伤特性与重载铁路钢轨损伤,对高速铁路损伤的预防和钢轨选材提供有利的参考依据。
参考文献
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