外伤钢轨断裂分析

rockston

随着国民经济的发展,我国铁路运输朝着重载、高速、大密度方向发展,从而增大了铁路钢轨的负荷,加速了钢轨的伤损。钢轨的伤损不仅发生在钢轨的生产和列车的运行过程中,就是在运输、装卸、堆放、焊接钢轨的过程中,也常常由于各种原因而发生钢轨损伤。本文中三支钢轨的断裂就既没有发生在列车的运行过程中,也没有发生在钢轨的生产过程中,而是发生在钢轨的焊前调直和焊前落锤抽捡过程中。

1　钢轨断裂情况

焊轨厂在进行钢轨焊前三点弯曲调直时,一支钢轨在距轨端200mm处发生断裂。随后,焊轨厂按TB/T2344293钢轨供货技术要求,随机抽检了该批钢轨的落锤试验,落锤抽检结果为:除两支钢轨进行落锤试验时一锤断裂,其余抽检钢轨的落锤试验均合格(技术条件要求:一锤未断试验合格。其中落锤高度9.10m,锤重1004kg,刚性基础)。为找出钢轨断裂原因,预防此类断轨事故的再次发生,对钢轨断裂特征进行了分析。为方便起见,将三支断轨编号为1#、2#、3#。

2　断口宏观和微观检验

1#断轨的断裂处距离钢轨端部约200mm;断口宏观形貌见照片1所示。从断口上放射状裂痕的收敛点可确定该轨断裂起源于轨头左上圆角,并发现裂纹源处有一横向摩擦痕,见照片2。随后用线切割机将裂纹源及裂纹源附近的断口切下,制成金相试样,在光学显微镜下观察其横断面,发现摩擦痕处的表面为白色发亮的马氏体组织,在靠近马氏体处有一层已发生明显变形且有一定方向的珠光体组织(钢轨钢的正常组织为全珠光体组织),见照片3所示。