气压焊轨车现场施工模式及应用研究

在当前钢轨焊接工程中开始广泛应用气压焊轨车,其能够实现焊接一体化工程。铁路工务系统开始推广应用气压焊轨车,然而由于技术人员水平问题以及设备配置问题,极大影响了现场焊轨施工的模式与组织。因此,为了确保焊轨施工安全性,必须深入分析和研究气压焊轨车施工技术工艺,并且探索标准化施工模式,希望能够对今后换轨作业起到参考性价值。     

浅议用钢轨的实际长度进行曲线配轨的方法

1　问题的提出成段更换曲线钢轨是工务部门经常进行的一项施工 ,熟知工务施工的人员都知道 ,钢轨的实际长度并不是理论中的很标准 ,而是参差不齐 ,存在一定的误差。在进行施工中 ,由于施工人员对所学的配轨理论不能很好地应用 ,而是用钢轨所规定的标准长度进行理论计算 ,结果在施工当中造成接头措差超限 ,盲目用增减轨缝或倒换钢轨的方法进行现场调整 ,造成换轨工作量增大 ,施工进度缓慢 ,连续形成轨缝过大或过小。如果轨缝过大 ,车轮通过钢轨接头时 ,形成剧列的冲击和振动 ,造成接头下沉 ,形成病害 ;如果轨缝过小 ,造成瞎缝 ,甚至胀轨跑道 …     

曲线缩短轨配置实例计算

朔黄铁路作为中国的第二大运煤专线，随着运量的增加，曲线钢轨的伤损增多，根据曲线伤损情况，成段更换伤损轨，延长钢轨使用寿命。本文采用短轨实例计算，主要阐述曲线缩短轨的逸择、轨缝配置，接头相错量的调整，采用不同的缩短轨进行计算，总结成段更换曲线墙短轨的计算及缩短轨的配置。     

对接接头应力集中系数的有限元分析

用有限元方法计算了对接接头焊趾部位的应力集中系数，分析了焊趾倾角和焊趾过渡圆弧对应力集中系数的影响．结果表明，通过减小焊趾倾角或（和）增大过渡圆弧半径的方法可以有效地缓和接头的应力集中．而焊趾过渡园弧的引入从力学和焊接冶金两个方面提高了接头的抗裂性．同时指出，单侧有加强高的对接接头比双侧都有加强高的接头有较小的应力集中系数．还给出了估算对接接头应力集中系数的回归方程式     

TIG熔修法改善含咬边缺陷焊接接头疲劳性能

接头焊趾区表面常常会存在一些焊接缺陷如咬边等，这些缺陷对接头承受动载荷的能力影响很大，疲劳裂纹往往从该部位更早地萌生．结合国产16Mn低合金中强钢，用TIG熔修法提高含咬边缺陷焊接接头疲劳强度，并延长其疲劳寿命．试验结果表明，咬边等焊接缺陷降低原始焊接接头疲劳强度10％～20％；与含缺陷焊态试件相比，TIG熔修处理后十字接头的疲劳强度提高70％，疲劳寿命提高5～8倍，与不舍焊接缺陷的焊态试件相比，疲劳强度提高34％，疲劳寿命延长3～4倍：原始咬边缺陷对TIG熔修处理后焊接接头的疲劳性能基本没有影响．     

铺设无缝线路施工中锁定轨温的控制

铺设无缝线路施工中,不同的施工方法和轨温量测手段,所得出的锁定轨温值都有所不同。本文从选择作业时间、施工组织和轨温量测方法几个方面,讲述了锁定轨温在铺设过程中的现场控制。     

多项创新的沈阳南焊轨基地设计

焊轨的质量直接关系到列车运行安全,关系到中国高速铁路和客运专线的发展,沈阳南焊轨基地设计,科学选址,工艺布局合理,技术先进,采用了多项专利技术。实现了百米定尺钢轨轨条焊接工厂化生产,标准化作业,自动化管理,达到了我国铁路焊轨基地的最高水平。该设计可为其他焊轨基地建设提供参考借鉴及推广应用。一流的设计加上一流的工艺装备,一流的员工素质,一流的管理模式,沈阳南焊轨基地必将保证一流的焊轨质量。     

焊接过程自动跟踪控制装置

在试验研究和试生产的基础上,提出了两种新型的具有高灵敏度和抗错边性能的对接接头电磁感应式传感器。此外,研制了用于角接接头和搭接接头及控制焊炬高度的电磁感应式传感器。设计了焊炬位移式和焊车前轮导向式自动跟踪系统。提出了由于点固焊缝或板边局部严重损伤使自动跟踪产生误差的克服途径。电磁感应式自动跟踪系统可用于碳钢、不锈钢、铝及其合金等金属材料;适用于交直流埋弧焊CO_2气体保护焊及惰性气体保护焊等焊接方法。     

临界距离理论评定焊接接头疲劳寿命的研究

研究局部法应用于焊接接头疲劳评定的有效性和适应性.基于Taylor的临界距离理论,引入开裂部位的当量应力,它由有限元计算得到.针对钢质与铝质十字接头的疲劳数据进行分析,承载型十字接头的疲劳裂纹源于焊趾或焊根,由当量应力的大小所预测的开裂部位与实验结果相符.对疲劳裂纹源于焊趾部位的承载与非承载型十字接头,以焊趾部位的当量应力作为控制应力,此时疲劳数据的离散程度低,可望将焊趾开裂十字接头的疲劳强度以及S-N曲线统一表示.对疲劳裂纹产生于焊根的承载型十字接头,将焊根部位的当量应力作为控制应力,疲劳数据的分散度较大,与名义应力法相当,此时,局部法的有效性值得进一步考察.     

超声冲击法提高焊接接头疲劳强度的机理分析

使用工具显微镜和维氏硬度计测量了超声冲击处理前后焊趾区的几何形状与硬度的变化，并应用疲劳缺口系数的概念及Dang Van准则，对超声冲击造成的焊趾区几何形状的变化及残余压缩应力对接头疲劳性能改善的影响行为进行了研究．结果表明，对于低中强钢来说，超声冲击处理焊接接头疲劳性能的改善主要是由焊趾部位形成的残余压应力及改善焊趾几何外形这两个因素引起的，硬化的作用相比次之、研究还证明，冲击处理对焊接接头应力集中程度的降低，主要是通过增加焊趾区过渡半径来实现的．     

蠕滑曲线对地铁小半径曲线轮轨接触特性的影响

为了降低地铁小曲线半径处钢轨的损伤,延长钢轨使用寿命,提出合适的轮轨摩擦因数和Kaker权重系数。首先,基于车辆-轨道耦合动力学理论,利用SIMPACK软件建立了小半径曲线动力学模型,考虑轮轨磨耗与滚动接触疲劳的耦合关系,建立钢轨损伤模型;其次,根据标准工况下动力学计算结果,分析小半径曲线轮轨动态相互作用特征,研究内侧和外侧钢轨的损伤特性,提出了最优损伤方案;然后,设置50个轮轨摩擦因数和Kalker权重系数匹配方案,分析摩擦因数和Kalker权重系数对轮轨动态相互作用和钢轨损伤特性的影响;最后,综合考虑车辆运营安全性和钢轨损伤特性,提出轮轨摩擦因数和Kaker权重系数匹配方案。研究结果表明:在标准工况下,内轨损伤形式为磨耗,外轨的磨耗程度大于内轨磨耗程度,考虑到缓和曲线上累积的疲劳损伤,外轨的使用寿命更低;Kalker权重系数越小,轮轨横向力、脱轨系数和车体横向振动加速度最大值越小,Kalker权重系数越小且摩擦因数对轮轨动力行为、磨耗和疲劳损伤的影响越小。建议小曲线半径地段轮轨摩擦因数应不大于0.2,Kalker权重系数应该不大于0.1,此时内轨和外轨磨耗指数最大值均小于100 N,钢轨几乎不产生磨耗,内轨和外轨疲劳损伤最大值为0,大幅提升了钢轨的使用寿命。     

Q235钢和16Mn 接头超长寿命疲劳行为及疲劳寿命设计

使用自行研制超声疲劳试验系统对焊接接头进行超长寿命疲劳试验,对比了普通焊态焊接接头与超声冲击态焊接接头超长寿命区间的疲劳行为.研究结果表明:无论是焊态焊接接头还是超声冲击态焊接接头,其疲劳寿命S-N曲线均为连续下降曲线;焊态和超声冲击态焊接接头在1×107循环周次附近甚至1×109循环周次时接头试件仍然出现了断裂;对于不同焊后处理状态的焊接接头,分别给出了普通寿命区间和超长寿命区间(以1×107为疲劳寿命分界点)参考疲劳设计曲线,对今后焊接接头的疲劳寿命设计提出了建议.     

Q235钢和16Mn钢接头超长寿命疲劳行为及疲劳寿命设计

使用自行研制超声疲劳试验系统对焊接接头进行超长寿命疲劳试验,对比了普通焊态焊接接头与超声冲击态焊接接头超长寿命区间的疲劳行为．研究结果表明：无论是焊态焊接接头还是超声冲击态焊接接头,其疲劳寿命S-N曲线均为连续下降曲线;焊态和超声冲击态焊接接头在1×10^7循环周次附近甚至1×10^9循环周次时接头试件仍然出现了断裂;对于不同焊后处理状态的焊接接头,分别给出了普通寿命区间和超长寿命区间（以1×10^7为疲劳寿命分界点）参考疲劳设计曲线,对今后焊接接头的疲劳寿命设计提出了建议．     

异种材料导电摩擦焊工艺试验研究

采用导电摩擦焊工艺对小直径异种材料进行了对焊工艺试验．试验表明：由于在摩擦焊过程中引入了电流，利用电阻热来补偿小直径工件在摩擦焊时摩擦热量的不足，因此使小直径异种材料的焊接成为可能．除研究了小直径异种材料导电摩擦焊的基本规律外，还对其接头微观组织与性能的关系以及接头中脱碳层和次生摩擦面的形成与防止进行了分析．     

客货共线铁路桥上曲线参数动力分析

针对200 km/h客货共线铁路桥上曲线线形平面动力设计问题,运用多刚体动力学理论及模态综合法建立列车-曲线桥耦合振动模型,研究曲线半径、缓和曲线长度及曲线外轨超高对客货共线铁路车桥耦合动力相互作用的影响。研究结果表明:曲线半径对车桥耦合系统的横向动力响应影响显著,车体横向加速度及桥梁跨中横向位移均随曲线半径的增大而减小,从行车安全性及旅客舒适度考虑,建议一般情况下桥上最小曲线半径不应小于5.5 km,困难条件下不应小于5.0 km;桥梁跨中横向位移随缓和曲线长度的增加略微减小,桥上曲线段缓和曲线长度可按现有规范标准进行取值;当客车或货车通过时,桥梁跨中横向位移随欠超高或过超高的增大呈线性增加,曲线外轨超高主要受货车通过时桥梁横向位移最大值控制。     

基于混合H2/H∞控制的拼焊板零件成形方法

针对拼焊板零件冲压过程中恒压边力方法的不足,提出了拼焊板零件变压边力混合H2/H∞控制目标,建立了控制模型,设计了控制算法和控制逻辑.采用此模型对拼焊板零件冲压成形进行反馈数值模拟,分析了有无变压边力混合H2/H∞控制对拼焊板零件成形缺陷的影响,将混合H2/H∞控制下的最优压边力曲线输入至压机上微机中作为预定义压边力曲线,并在变压边力冲压机上进行试验验证.仿真和试验结果表明:基于混合H2/H∞理论的变压边力控制方法可成功冲压出车身整体侧围内板,可有效避免在恒压边力下的起皱和破裂2种缺陷,该控制方法可同时考虑冲压行程和压边板位置进行压边力优化,具有更好的鲁棒性.     

12Cr1MoV钢小直径管焊接接头取消焊后热处理的组织研究

本文研究了12Cr1MoV钢小直径管焊接接头在焊后进行热处理和不进行热处理时的高温时效特性和组织，结果表明，焊后热处理对高温长期运行的接头组织是不利的。     

轮对蠕滑条件下钢轨疲劳裂纹萌生寿命预测

采用多体动力学与三维弹性体非赫兹滚动接触理论,得到不同轨底坡、超高、摩擦系数与曲线半径等多种轨道条件下的轮轨蠕滑状态,将接触力分别施加于钢轨有限元模型的接触斑位置,分析轨头应力应变响应,得到所有节点的疲劳参量.研究疲劳参量的组成类型,若剪应力与应变部分占主要组成部分,则采用剪切型裂纹萌生预测公式,否则采用拉伸型预测公式.分别预测导向轮与非导向轮作用下的曲线外轨疲劳裂纹萌生寿命,结果表明,外轨疲劳裂纹主要由导向轮作用产生,非导向轮对其影响很小;裂纹萌生寿命随曲线半径的增大而延长,随摩擦系数的增大而减小;设置1∶20轨底坡可以延缓外轨疲劳裂纹萌生,尤其是在半径较小的曲线上效果更明显;过超高能延缓曲线外轨疲劳裂纹萌生;当摩擦系数大于0.3时裂纹萌生于曲线外轨表面,而小于0.3时裂纹萌生位置则逐渐向轨头内部转移.     

干湿交替作业沉井施工技术

结合宜兴市丁蜀污水处理厂较大沉井结构施工实践,介绍了沉井施工技术工作流程和方法,采用管井降水技术确保施工,提出了分段下沉和边下沉边进行上部沉井结构制作的工艺,沉井下沉作业时,基于信息化施工,采用人工挖土和水冲法(干湿交替作业法)相结合的施工方法,可以节约工期、有效控制下沉速度,保证下沉垂直度,工程质量良好,对沉井施工是一个极其有效的施工方法。     

既有线无缝线路的改造及应力放散

介绍目前山区铁路在小半径曲线较多、轨源不足、无法使用大型机械集中作业等困难条件下,以人工作业为主的既有线无缝化改造工序。同时也介绍了目前正在大力提高山区铁路线路质量的情况下,线路无缝化改造的施工方案、施工步骤、应力放散及钢轨最终焊接无缝化的全部施工过程,供大家探讨指点。