Page 29 - 《摩擦学学报》2020年第5期
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584                                     摩   擦   学   学   报                                 第 40 卷





                        ≈168 μm                                                        ≈205 μm
                                                   ≈191 μm





                                       100 μm                         100 μm                        100 μm

                            (a) PM                        (b) WB                         (c) SZ
                                                                                      5
                              Fig. 10  OM micrographs of plastic deformation of rail specimens under 3×10 cycles
                                                            5
                                         图 10    钢轨试样在3×10 循环下塑性变形OM照片

                                                                                                     5
            体塑性好，渗碳体硬而脆. 母材的渗碳体片层较厚                            的表面疲劳损伤与母材差异较小，而在3×10 循环下，
                                                 [19]
            [见图4(a)]，塑性变形主要集中在铁素体中 . 焊缝渗                       软化区的裂纹长度和深度大于焊缝和母材，而焊缝的
            碳体片层很薄[见图4(b)]，渗碳体片可产生一定的塑                         裂纹长度和深度大于又大于母材. 表面损伤与塑性变
            性变形，也可以产生弯曲，另外，焊缝中的渗碳体是不                           形层的厚度有关，变形层厚度越大，疲劳裂纹的长度
            连续的，片层状的铁素体并未完全被渗碳体所隔离，                            和深度越大. 而变形层的厚度是由组织决定的，焊接
            因此焊缝的塑性增大. 软化区的渗碳体[见图4(c)]部分                       接头上不均匀的组织导致塑性变形的能力不同.
            以颗粒状分布在铁素体基体上，当外力作用时，铁素                            参 考 文 献
            体会产生滑移，发生变形，但是颗粒状渗碳体没有阻
                                                               [  1  ]  Tu  Guijun.  Dynamic  response  of  wheel-rail  system  to  rail  weld
            碍变形的能力，只能随着铁素体滑移，因此塑性比母
                                                                   irregularity  [D].  Chendu:  Southwest  Jiaotong  University,  2012  (in
            材和焊缝好.                                                 Chinese) [涂贵军. 钢轨焊接接头不平顺激扰下的轮轨动力响应分
                综上所述，由于焊接过程使钢轨焊接接头的组织                              析[D]. 成都: 西南交通大学, 2012].
            与性能发生改变，与母材存在很大差异. 软化区渗碳                           [  2  ]  N  Frank.  New  rail  could  solve  rolling  contact  fatigue[J].
            体呈大小不均匀的颗粒状，使软化区硬度小，塑性能                                International railway journal and rapid transit review, 2003, 43(5):
            力强，因此，磨损量大，塑性变形层厚，疲劳裂纹的长                               49–50.
                                                               [  3  ]  Gao  Xinping,  Xi  Niansheng,  Dao  Wenhui.  Cause  analysis  and
            度和深度大. 焊缝晶粒较母材小，珠光体片层间距较
                                                                   countermeasure  of  low  collapse  of  rail  welded  joint[J].  Railway
            小，因此有较高的硬度，磨损量小. 薄片且不连续的渗
                                                                   Engineering, 2007, (12): 88–90 (in Chinese) [高新平, 习年生, 高文
            碳体，使焊缝的塑性变形较母材大，表面的疲劳损伤                                会. 钢轨焊接接头低塌的原因分析与对策[J]. 铁道建筑, 2007,
            比母材严重.                                                 (12): 88–90]. doi: 10.3969/j.issn.1003-1995.2007.12.032.
                                                               [  4  ]  Xu  Xiaodi.  Time-frequency  feature  extraction  and  dynamic
            3    结论
                                                                   diagnosis method for track short-wave defects[D]. China Academy
                a. 气压焊焊接接头组织为珠光体，但是位置不                             of Railway Sciences, 2019 (in Chinese) [徐晓迪. 轨道短波病害时
                                                                   频特征提取和动态诊断方法研究[D]. 北京, 中国铁道科学研究院,
            同，珠光体形貌不同，硬度不同. 焊缝区域是细小的片
                                                                   2019].
            层状珠光体加少量的细小颗粒状珠光体，该区域硬度
                                                               [  5  ]  Xiao Gangwen. Study on rail weld defect [D]. Chendu: Southwest
            值高于母材. 在焊缝两侧各有1个区域，组织为粒状珠                              Jiaotong University, 2006 (in Chinese) [肖广文. 钢轨焊接接头伤损
            光体和少量片层状珠光体，颗粒大小不均匀，片层厚                                分析[D]. 成都: 西南交通大学, 2006].
            度不均匀，其硬度小于母材和焊缝.                                   [  6  ]  Li  Jinhua.  Research  on  rail  welded.  joint ’s  wear  of  heavy  haul
                b. 随着循环次数的增多，3个区域试样磨损量增                            railway [D]. Beijing: China Academy of Railway Sciences, 2012 (in
                                                                   Chinese) [李金华. 重载线钢轨焊接接头磨损研究[D]. 北京: 中国
            大. 3个循环次数下，软化区的磨损量最大，焊缝的磨
                                                                   铁道科学研究院, 2012].
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            损量在1×10 和2×10 时最小，但在3×10 时，焊缝的磨
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                                                               [  7  ]  Ding  Wei,  Li  Li,  Li  Jinhua,  Hu  Yutang.  Wear  characteristics  and
            损量大于母材的磨损量.
                                                                   countermeasures  of  rail  welded  joint  for  heavy  haul  railway[J].
                c. 从表面损伤状况来看，3个区域试样表面均产                            Railway Engineering, 2012(11): 119–123 (in Chinese) [丁韦, 李力,
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            生了裂纹. 在1×10 和2×10 循环次数时，软化区及焊缝                         李金华, 胡玉堂. 重载铁路钢轨焊接接头磨耗特征研究[J]. 铁道建
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