钢轨矫直引起断面尺寸不合格原因探讨

期刊: 理想家 DOI: PDF下载

陈晓亚 李欣

邯郸钢铁集团有限责任公司品质管理部 河北邯郸 056000

摘要

针对钢轨矫直过程中产生钢轨轨高降低、轨底宽度拉大、轨头宽度拉小、对称度状况改变以及腹腔高度降低减小的情况,本文对钢轨矫直导致断面尺度不合原因进行解析。钢轨在进行轧制时一定要考量钢轨矫直后断面尺度的改变。钢轨矫直进程中,矫直机参数设定不合理将会导致钢轨对称度和腹腔高度的不合格。本文就钢轨矫直引起断面尺寸不合格原因进行探讨,为进一步降低钢轨矫直断裂现象提供指导。


关键词

钢轨矫直 断面尺寸 不合格原因

正文


1引言

现如今,全世界经济不断持续发展与大交融,同时交通行业也取得了重大进步,但机遇与挑战共存,缓解交通拥堵最高效办法就是全力开展铁路运输与高铁服务。铁路路线的优点为高成效、高速度、大容量、舒服性、平安性等,但铁路行业在发展进程中也呈现出来许多不足地方,其中重点就是矫直断裂。文章从根源上分析钢轨矫直产生断面尺寸不合格的原因,并提出针对性的解决对策,从而有效提升钢轨的合格率。

2钢轨矫直疑难分解

当前受制于工艺安排、规程调动、轧制工艺调动手段区别及其热度起伏等原因作用,钢轨前端呈现出各式各样弯曲。第一,万能精轧机即UF,出钢弯曲造成上下不直。UF机架出钢出现偏差,导致向头部或底下部位弯曲,钢轨正立时候则造成上下不直,不平均弯曲段,大致长度为3-5cm。第二,万能精轧机在出钢时上撅起或下弯造成左右不直。在轧件前端4cm左右处呈现一处或多处水平弯曲即钢轨正立状态,方位朝向字符打印面即轧制线钢轨上表面。

3 钢轨矫直引起断面尺寸不合格原因

3.1轨高不合格

钢轨矫直过程中会产生一定的弹塑性变形,弹塑性变形的原因是由于水平矫直机矫直棍对钢轨的轨高进行下压动作,进一步缩短了矫直后的钢轨轨高。当然具体缩短的数值要结合矫直机矫直棍的钢种、以及压下参数等。大多数的轨高减小的数值范围都会控制在0.3~0.7mm[1]。基于此情况可以认知只要是可以达成钢轨矫直后的平直度数值符合规定要求范围,其轨高的压下的变化量其实是不要紧的,当然其变化量不能太高,一定要控制在规定数值范围内。因为要是偏离了规定数值的轨高,就会在进一步测量钢轨矫直前轨高尺寸时,就能得到与矫直后的差值。当然要是差值在整个轨高变化范围内还可以接受,即就可以适度的调整其压下参数,就能让轨高达到合格。但是要是差值太大,就意味着钢轨轨高尺寸真的太大,不能进行补救了,这样就不能达到轨高尺寸的合格性。基于此原理可以适当的分析其矫直后的钢轨轨高偏低现象,要是测量钢轨矫直前轨高尺寸后于此差值在可轨高变化范围内也可以进行适度的矫直机的参数调整,就能满足轨高的合格。反之差值已经比轨高变化量的最小值还低,那么整个钢轨的轨高尺寸是不能进行参数调整挽回的。

3.2轨底宽度不合格

钢轨矫直的弹塑性变形过程中不仅会形成水平矫直机矫直棍对钢轨的轨高进行下压动作,同时还会形成水平矫直机矫直棍的钢轨垂直方向的压下动作,进而产生一定的压应变,与此同时的水平方向就会形成轨底宽度的拉应变。,其轨底宽度还会随着矫直的钢种、规格以及压下参数的不定数值变化而变化。经过实验数据分析,通常的钢轨矫直轨底宽增大的范围会控制在0.1~0.3mm[2]。与上述的钢轨矫直后轨高不合格原因相同,其矫直前的轨底宽度对比矫直后的差值要是处于宽度的变化量范围值,就可以通过矫直机的压下参数调整环节进而得到轨底宽度的合格,但是要是最小值的宽度变化量都没有达到,那就可以判定为不合格。同理其矫直后的轨底宽度偏低范围的差值在宽度变化量的范围内,也可以通过矫直机的压下参数调整环节进一步促使轨底宽度合格,而对于最大值的变化量其矫直后的轨底宽度都不能达到,那么就可以说明其钢轨的宽度不合格,而整体的钢轨轨底宽度尺寸就明显不能通过修改而挽回。

3.3对称度不合格

钢轨矫直后对称度不合格类型为轧制造成的对称度不合格以及矫直后钢轨对称不合格。形成前者现象的原因大部分都是由于钢轨在矫直前期对称度就不合格或者是合格但对称情况不好,这样会存在轨头宽度和轨底宽度尺寸偏大或者偏小的情况,重要参数一旦出现情况不良好现象,就会导致其矫直后的轨头宽度、轨底宽度变大的现象,从而使钢轨对称度不合格。补救的方式就是在轧制环节中就需要考虑其矫直后的轨头、轨底宽度尺寸变化量,并加入其中,以此来满足可控的矫直后的对称度。而对于矫直后形成的钢轨对称度不合格现象,就要从弹塑性变形中控制其矫直棍合理的轴向位置参数,因为一旦设置不合理,就会导致矫直棍不能复原在零位,这是会导致钢轨轨头出现一侧偏移的原因,解决对策就是调整矫直参数,使钢轨在轨高方向受压对称即可。

3.4腹腔高度不合格

钢轨矫直后腹腔高度不合格类型为轧制造成的腹腔高度不合格以及矫直后腹腔高度不合格。针对轧制造成的腹腔高度不合格现象分析,可以认知为钢轨矫直前其腹腔高度就已经存在没有达到矫直环节中控制的腹腔高度范围值,或者是仅仅是满足其到矫直环节中控制的腹腔高度范围值的最低值,这样就会导致在矫直后不能充分的进行变化,形成其矫直后的腹腔高度不理想现象。造成其腹腔高度不理想的主要原因是由于轧制时UF轧制棍宽消耗过大或是其轧制调整的原因使钢轨扭转[3]。这种情况下就可以将钢轨判定为废品。但是处于水平矫直机下的轧制腹腔高度,还可以通过可变化范围内的腹腔数值,进一步的形成合格的矫直工序,让矫直工序得以存在小余量的变化,从而满足调整水平矫直机的参数条件,达成合格的钢轨。针对矫直腹腔高度不合格现象分析,即使腹腔高度存在一定余量的变化数值,但是进行矫直后,并不能充分的满足其腹腔高度合格需求,此种情况一般是一侧腹腔高度、上腹高度、下腹高度不合格[4]。这种情况下就会产生由于受力不均而非对称变形的情况,引发轨头一侧倾斜状况。矫直后腹腔高度不合格解决方式就需要调整参数,让其均匀受力,达到变形对称即可。

4结语

钢轨在矫直过程中断面尺寸产生改变,然而,改变的范畴和矫直钢轨钢种类、矫直钢轨的标准、矫直压下数值有关联,一般轨高降低0.3-0.7mm,轨底宽度拉大0.1-0.3mm。另外,钢轨在矫直时由于轨高减小其腹腔高度也会减小。本文就钢轨矫直引起断面尺寸不合格原因深度探究,结合实际的钢轨矫直后轨高、轨底宽度、对称度、腹腔高度等方面的不合格现象分析,并于此提出解决对策,从而提升钢轨矫直的质量。

参考文献:

[1]滕飞,顾双全,刘晓燕.钢轨矫直引起断面尺寸不合格原因分析[C]//第十届中国钢铁年会暨第六届宝钢学术年会.2015.

[2]刘宝昇,赵宪明.钢轨生产与使用[M].冶金工业出版社,2009.

[3]周建源,盛艳明.矫直计算中钢轨截面简化的有限元分析[J].锻压装备与制造技术(5).

[4]李骏,陈慧.矫直计算时钢轨截面的简化分析[C]//全国交通运输领域青年学术会议.2005.


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