焊接冶金学与材料焊接性有何区别
一、焊接冶金学与材料焊接性有何区别
焊接冶金学主要指焊接的物理本质、焊接接头的形成、焊接温度场的基本概念;焊接化学冶金;焊接材料;焊接熔池凝固和焊缝固态相变;焊接热影响区的组织和性能;焊接裂纹。
材料焊接性是指同质材料或异质材料在制造工艺条件下,能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能力。
焊接性包括两个方面的含义:
一是结合性能,即在给定的焊接工艺条件下对形成焊接缺陷的敏感性;
二是使用性能,指一定的材料在规定的焊接工艺条件下所形成焊接接头适应使用性能的要求。
焊接性影响因素:
1)材料因素:焊材、母材;
2)工艺因素:焊接方法、焊接工艺;
3)结构因素:结构形式、接头形式;
4)使用因素:工况环境、负载条件、要求。
焊接冶金我感觉指的是焊接冶金过程中涉及的一些冶金知识,说白了就是物理化的一些知识。研究内容就是通过化元素改变焊缝性质性能等问题,例如加入合金元素mn能起到
脱氧的作用,焊接不锈钢时就要适当添加合金元素铬,起到防腐蚀的目的。
二、如果把药皮敲掉进行焊接,会产生什么结果
1. 在焊条电弧焊过程中,若将药皮敲掉,会导致熔池失去必要的保护。
2. 同时,没有药皮的保护,焊接冶金过程无法良好进行。
3. 由此,焊缝可能会产生各种焊接缺陷。
4. 更重要的是,焊接接头的性能将无法得到可靠保证。
三、产生钢轨折断的原因是什么
(一)轨头核伤
轨头内部存在微小裂纹或缺陷时,在重复动荷载的作用下,小裂纹向四周发展,核伤扩大,削弱了钢轨断面,降低了钢轨抵抗折断的能力,在毫无预兆的情况下,钢轨猝然折断,严重危及行车安全。
1.发生核伤的主要原因
(1)钢轨材质不良,轨头内部存在白点、气泡、非金属夹杂物等缺陷,这些缺陷在车轮的重复荷载作用下产生应力集中,逐渐发展为疲劳裂纹,即钢轨核伤。
(2)钢轨在日常使用中由于轨面擦伤.剥离掉快、焊补、鱼鳞裂纹及钢轨在装卸、施工、维修中的意外碰伤等原因产生伤损,在外力作用下伤损向轨头内部发展为钢轨核伤,导致钢轨折断。
2.易产生核伤的地段和处所
钢轨核伤主要发生在重载铁路、曲线淬火轨外股,疲劳轨、再用轨。调边轨,钢轨小腰和道岔基本轨等受力较大的地段和处所。
从探伤漏检导致钢轨母材断裂的情况分析,曲线地段钢轨倒边及轨面存在鱼鳞伤是罪魁祸首。由于钢轨鱼鳞伤损存在,在进行探伤作业时,其杂波信息较多,伤损波形不易分辩,导致误判率高。工务段对轨面鱼鳞伤没有及时进行钢轨打磨,使得鱼鳞伤继续向轨头内部发展。
另外,因曲线普遍进行涂油作业,油脂沿鱼鳞伤渗入钢轨内部,呈现出明显的滚动接触疲劳伤损,从而造成钢轨折断。
(二)钢轨裂纹
1.钢轨螺栓孔裂纹
钢轨螺栓孔裂纹是在车轮的冲击作用下,沿螺栓孔周边形成的疲劳裂纹,螺栓孔裂纹极易造成钢轨揭盖,引发重大列车颠覆事故。
螺栓孔裂纹产生的原因:一是接头本身为薄弱处所,应力传递不均匀,易产生应力集中区;二是由于养护维修不到位,存在大轨缝、低接头、空吊板,人工钻孔孔位不正确、不倒棱,螺栓孔周边严重锈蚀等现象,在列车的冲击作用下极易造成螺栓孔裂纹。若探伤检查未能及时发现螺栓孔裂纹或发现后处理不及时,可能导致钢轨折断并发生轨头揭盖。
2.钢轨水平裂纹
沿钢轨水平方向与轨面近似平行的裂纹称为钢轨水平裂纹,钢轨水平裂纹一般出现在轨腰和轨头下颚等部位。
钢轨水平裂纹产生的主要原因是在轨头或轨腰部位存在折叠缺陷,在列车的不断冲击振动下,出现应力集中而形成水平裂纹,裂纹继续发展可能导致钢轨折断。
3.钢轨纵向裂纹
与轨面垂直的裂纹称为纵向裂纹。
钢轨纵向裂纹产生的原因是由于制造过程存在严重偏析、缩孔残余.夹层或非金属夹杂物等冶金缺陷,在使用初期便出现纵向垂直裂纹,裂纹发展扩大也可能导致钢轨折断。
(三)焊缝缺陷
因钢轨焊接不良,在焊缝处出现夹渣夹砂、假焊、裂缝等缺陷,使得焊缝强度降低;或由于焊接时钢轨未放平,造成焊缝附近轨面出现高低不平顺,增加了车轮冲击力,严重时可能导致焊缝处钢轨折断。
1.铝热焊缝缺陷
铝热焊缝缺陷主要表现为未焊合.气孔、疏松和疲劳裂纹等。前三者属焊接缺陷,后者是在使用过程中因应力集中而形成的疲劳缺陷。
2.气压焊缝缺陷
气压焊缝缺陷主要表现为光斑.过烧和疲劳裂纹等。前两者属焊接缺陷,后者是在使用过程中由于应力集中而形成的疲劳缺陷。
3.闪光焊缝缺陷
闪光焊缝缺陷主要表现为灰斑、烧伤和疲劳裂纹等。前两者属焊接缺陷,后者是在使用过程中由于应力集中而形成的疲劳缺陷。
4.焊缝伤损处理不力
探伤发现焊缝伤损后,按照《修规》要求,重伤轨必须及时处理,轻伤轨应采取加固措施。但由于焊缝重伤未作永久性处理,采取临时处理后监控不到位,从而导致焊缝折断。
(四)无缝线路锁定轨温偏高
铺设无缝线路时锁定轨温高于设计锁定轨温范围,或夏季维修放散了温度应力,在高温情况下锁定线路,到冬季在无缝线路固定区将出现较大的温度拉力,加之车轮的动力作用,极易使钢轨折断。
(五)线路维修质量不良
普速线路普遍存在轨枕失效、空吊板、翻浆冒泥;无缝线路地段扣件扣压力不足、锁定轨温不准;焊缝位于轨枕边缘,焊缝低塌、两端轨枕空吊板;线路存在空吊板.三角坑爬行后轨枕间隔不一致等都可能引起轨道的动力不平顺,列车通过时冲击力加大,从而增加了动弯拉应力,容易发生钢轨折断。
(六)线路爬行超限
因线路爬行,在列车运行的后方固定区内出现附加残余爬行拉力,在车轮动力的作用下,可能导致钢轨折断。
(七)温度拉力过大
冬季轨温低,长轨条承受较大的温度拉力,当作业不当致使某些区段的长轨条产生不正常伸长时,相当于提高了该段的锁定轨温,在冬季该段将承受过大的温度拉力,以致在薄弱处所被拉断。
[图文]钢轨折断的应急处理