摘要：钢轨闪光焊接主要应用于无缝钢轨衔接，在高铁轨道焊接上时常应用，这项工作的质量关乎着轨道的使用年限，在钢轨闪光焊接的过程中查漏补缺，是提高高铁使用年限的一项关键因素。由于这些年来，技术人员不断地对钢铁闪光焊接这项技术的研究，解决了很多棘手的问题，在提高了效率的同时也提升了质量。这归功于我国这方面的人才大力着手研究。
关键词：高铁钢轨；闪光焊接；过烧缺陷；控制研究
引言
合理的加热符合镦粗工艺，可以保证钢轨闪光焊的质量。焊接后不经热处理的损伤可通过焊接后热处理后较粗的模具和精细的模具修整来完成，从而提高机械性能。为了确保钢轨焊接质量，落锤试验必须使用通过连续焊接和焊后热处理调整的工艺参数进行。经过确认和试用，调整后的工艺参数可用于保证钢轨焊接质量的正式生产。
1钢轨闪光焊常见缺陷如下
1.1灰斑
什么叫做灰斑？它主要出现在闪光焊接焊缝口里面的一些比较平滑的地方，它和它旁边的金属存在着很大区别，在这些出现的灰斑中主要分为两种，一种叫做亮灰斑，一种称作暗灰斑，灰斑由于硅，锰，铝这些金属元素不完全反应形成的对应氧化物，在进行顶锻的过程中，没有完全炼化的合金和一些残渣共同被反应掉，随着其他反应物一起排出，残渣就存在焊缝中无法排出，就形成了灰斑，暗灰斑是因为工作时热量不充分形成的，只有增加了受热才有可能把它清除掉。
1.2未熔合
焊头之上的材料没有充分反应会导致未融合的现象发生，它会出现在焊缝上面，通常由于轨端存在着异物或者是由于材料之间有着太大的缝隙，顶端的进行太早，受热不充分，不能够达到所需要的温度，，这种现象能被超声波检测并发现。
1.3裂纹
产生裂纹的部位一般都在轨脚部位，轨脚的两头发生了断开的迹象，它对整个闪光焊接的成效产生着巨大的作用，造成这种情况的原因是焊接所使用的手法各不相同，焊接时顶煅不充分，受热不均匀，造成了轨脚挤压没有轨道一端受到的大，保持受压的时间不足，没有完全达到相应的规定，而且因为受热不充分，局部会变得很窄，利用超声波也可以发现这种状况。
1.4过烧
在顶锻的时候，如果温度太高，有一些部位的金属会完全融化。这样会造成钢轨出现了裂洞或者是裂缝。这样的情况叫做过烧。它是焊接接头里非常严重的后果之一，一般在轨道脚部出现。轻则出现小黑点。重则会影响到整个轨道的安全性。原因是因为受热的时间太长或者是在顶锻的过程中设置的时间太短。又或者是因为在烧的时候最后阶段进行的很慢。这种情况在超声波检测中也会显现出来。
1.5焊缝夹杂物
在钢轨闪光焊接中，金属残渣或者是颗粒。他们在焊接结束后，会显现出比较深的颜色。一般他们大多都是含有硅酸盐的，完成顶锻之后。这些物质没有被拍出来。停留在了焊缝之中，这样他们久而久之就形成了焊缝之中的杂物。超声波可以探测出来这些杂物。
1.6粗晶组织
什么叫做粗晶组织？如果在对轨头进行超声波探测的时候。产生了波高为70%的缺陷回波，并且观察。可以得出焊缝之间的晶体颗粒比较粗大，可能是因为焊接头没有完全加热，或者是因为受热不充分。或者是因为守约太充分。高温烘烤时间太长。这些原因都会导致粗晶的产生。如果在转频的时候，没有把握好时机也会造成表层和内部有着比较大的差别。粗晶也会产生，而粗晶会导致接头性能从而降低。但是在超声波，探测的时候。会探测出很多的没用的波。对结果有着很大的影响。
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2焊接缺陷预防及控制措施
2.1优化焊接参数
如何才能优化焊接参数？首先必须要进行理论和实际相结合，由于关于这些焊接的研究发现，钢轨闪光焊接有着最靠谱的参数。而且具有通用性，是很多不同牌号的钢轨都可以进行应用。不断完善并优化焊接参数在。出现特殊情况时可以提前做好准备，并且可以保证工作进行的非常完美。
2.2控制焊接过程
在钢轨焊接的过程中一定要把握好方向。不要盲目的去追求效率，或者单一的追求质量。第一步焊接的时候必须是一端的钢轨处在自由的状态。这样是为了确保他在受到高温时，不会承担到很大的压力。如果再进行现场闪光焊接时，没有把扣子松开。会使钢轨受到很大的阻力。这样都会使得钢轨焊缝受热不均匀。如果可以对它进行单独处理的话，使得它必须在焊接前消除。保持稳定，就是说在整个焊接的过程中要保证所有的钢轨不能出现锈蚀或者表面上必须保持非常的光滑。焊接完成后应该让其在高温的条件下尽快完成下一步。如果保湿的状态 好。那么可以降低它产生瑕疵的风险。增加推凸余量。最后可以把把其磨平。如果需要接头，必须要对有可能出现马氏体组织的部位进行打磨，保证接头的两侧不能太近尤其在进行水平错位时候，出现裂纹，不然的话只能重新焊接。
2.3保持焊接设备状态良好
定期要对进行焊接的设备进行保养。因为设备直接影响着闪光焊接的质量。如果可以保持设备的状态稳定，那么可以有效地控制闪光焊接中存在的缺点。比如，如果用沙袋除锈，那么设备自身的张紧力肯定会影响到理想的效果。锯轨机经都会对缎面的斜度产生影响，焊机电机老化，可能会导致到导电，从而影响到整项焊接工作的进行，而且对于工人本身的安全也无法得到保障，工作提心吊胆，从而影响整个工作的质量。
2.4加强对焊接缺陷的检测
当下运用超声波探测是非常先进的一种手段，它可以有效的探测到闪光焊接中产生的缺陷，并且对钢轨不会产生任何损害，同时还有着不同的角度去探测问题，可以检测不同的部位。利用超声波探测瑕疵的原理主要是根据它可以利用各种角度的探头去和专业的扫描装置相结合,把每个探头所看到的图形,进行显现，一般已知的瑕疵都可以被发现。有的灰斑会躲避探测。一般可以被探测出来的瑕疵都有共同的特点，比如杂物体积大并且非常的密集。或者杂物旁边有着许多没有完全反应的合金，沿晶裂纹面积尽管很小，但是他仍然能够让超声波探测出来。同时不会被探测出来的缺陷也有共同的特点比如杂物体积小分布稀疏。可以说利用超声波探测瑕疵非常全面了，它还可以把每一个接头的状态表现出来。如果有着存在的缺陷，这个缺陷如果非常危险，那么他会更容易被超声波的探测发现出来。
还有一种方法就是可以采用磁粉来探测瑕疵。它可以帮助检查或者是发现表面或者是近表层的瑕疵，磁粉探测可以作为超声波探测的一项辅助。它可以探测出来的瑕疵也是有着共同的特点的，比如，瑕疵在钢轨表层上有着断裂或者是没有焊上，又或者是表面上有着马氏体组织，当沿晶裂纹有了一定的尺度也是能被磁粉探测出来。有的时候它也不能探测出来一些瑕疵，如果瑕疵离着表层比较远或者是缺陷的尺度比较小它很可能不会探测出来。
结束语
根据近两年固定闪光焊的统计检验结果，批量导轨使用时出现了表面焊接和环境燃烧缺陷。过热缺陷属于体积缺陷，过热缺陷的典型形状是黑色蜂窝。钢轨底部通常有拉伸应力，钢轨下表面的过电流缺陷会严重降低焊缝的机械强度。落锤冲击试验结果表明，导轨下表面所有过流缺陷的焊缝都会破坏落锤，断裂源为过流缺陷。为了保证高速铁路钢轨焊接质量的顺利进行，控制钢轨闪光焊的燃烧缺陷至关重要。
参考文献
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论文作者:范猛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
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