普速铁路钢轨探伤及伤损原因研究

普速铁路钢轨探伤及伤损原因研究

崔志全

茶坞工务段遵化北探伤车间 064200

摘要：在铁路运输事业不断发展的背景下，高效率的铁路钢轨探伤工作成为检测铁路状态的主要任务，尤其是在高原线路、高铁线路上，由于环境恶劣、区间里程较长等原因，增加了探伤工作实行的难度。基于此本文 结合实际思考，首先简要分析了普速铁路钢轨探伤周期检查，其次阐述了普速铁路钢轨伤损原因研究，最后提出了普速铁路钢轨防断措施。

关键词：普速铁路；钢轨探伤；伤损原因

引言：铁路钢轨在运行过程中会产生摩擦，严重会出现挤压、弯曲以及变形等问题，由于铁路钢轨在受力的作用下，会出现不同类型的伤损，一旦检修人员未加强对此部分内容的重视，则会使铁路钢轨的伤损状况蔓延，严重会引发列车脱轨或是铁路钢轨折断的问题。因此，为避免此问题的频繁出现，应加强对铁路安全运输方面的关注，采取有效的应对措施，定期执行铁路钢轨的探伤工作，以减少铁路运行环节的安全隐患。

一、普速铁路钢轨探伤周期检查

（一）动态的探伤周期

由于在行车过程中车辆会长期进行压线，或是存在长时间在封闭线路中运行的现象。此时，可运用动态周期检测的方式，采用理想的铁路钢轨探伤手段，让管理部门提供设备，在短时间内与铁路线路开通人员进行联系。这样一来，既可方便铁路钢轨线路的闲置检查工作，又能够保证在探伤检查工作开展前期不会出现问题。通过行之有效的操作方式，确保钢轨的伤损问题能够被及时发现。这样一来，在确认安全的情况下，则可节省动态探伤工作中的施工成本，缩短探伤工时并节省探伤材料。

（二）规定的探伤周期

为避免铁路钢轨出现超负运输生产、超期服役等问题，应重视普通铁路在行车过程中存在的安全矛盾，运用行之有效的操作方式，定期对钢轨的状况进行探伤检查，合理规划出铁路的探伤周期，以健全普通铁路钢轨探伤体系。

1. 正线铁轨线路

遵循《钢轨探伤管理 规则》中的相关条例要求，严格履行探伤周期规定，结合线路的实际状况、运量，保证铁路钢轨伤损数量、类型等状况能够合理展现，让探伤管理人员能够根据目前的探伤要求，确保铁路的运行安全。

2. 铁路专用线路

由于普通铁路专用线路中的客运量较小，同时在行车运行过程中速度也较低，使专用线路的探伤周期被规划为每年2次即可。

3. 站线铁轨线路

站线在行车运行过程中的作用在于为列车到站提供方便，辅助列车的发车以及停放工作。因为此时列车的行驶速度相对较慢，对钢轨的冲击力度也相对较少。所以，站线铁轨线路的伤损概率较低，若其他站线的周期探伤次数为每年2次，则站线铁轨线路的发线周期可以被规划为每年4次。

二、普速铁路钢轨伤损原因研究

（一）铁路轨头的压溃及磨耗

由于车轮与铁路钢轨进行接触时，受到列车的重量影响，钢轨会出现碾堆、变形以及磨损等问题，导致轨头出现断面的问题。若长期受到几何形状的变化，则会造成钢轨的轨头区域出现踏面压宽、侧面磨耗、碾边以及垂直磨损等问题。因为铁路钢轨的压溃以及磨耗，使钢轨的强度下降，难以保证铁路钢轨不会出现伤损加剧的现象，让轨道之间的距离产生了变化，对列车的正常行驶造成了影响[1]。

（二）剥离掉块与剥离伤损

普通铁路钢轨的接触面不同区域内的状态不同，若全长部位的受力状况产生差异，则会出现鱼鳞状裂 纹，迅速扩张并出现剥离掉块以及剥离等问题。该部分的伤损原因在于行车方向与鱼鳞状裂 纹的方向不同。其中剥离伤损多数会出现在小半径的曲线上方，存在于轨距角、轨头等部位。一旦钢轨的接触压力增加，则会导致钢轨的屈服强度提升，造成铁路钢轨的接触面出现金属变形等问题。

同时由于疲劳裂纹会出现在塑性变化层，若其沿着变形的方向拓展，则会加快钢轨的磨损速率，难以控制疲 劳裂纹的扩张速度，逐渐发展为剥离掉块的问题，对列车的正常行驶造成直接的影响。

再者，若钢轨的接触面与次表面中的金属存在夹杂其他物质的现象，则会加快剥离裂纹的发展以及形成速度，使此部分内容成为钢轨伤损的主要原因，且严重情况下局部的剥离掉块问题可以达到5mm深度[2]。

（三）普通铁路钢轨核伤

1. 钢轨头部的纵横裂核伤

铁路钢轨的纵横裂型问题通常会出现在5mm-12mm深度的区域，其出现原因在于，轮轨剪应力的作用，导致钢轨在轧制过程中出现非金属的夹层。一旦列车正常行驶则会为夹杂物创造应力条件，无法保证钢轨的刚度，逐渐发展为纵横向的钢轨疲劳裂纹，造成核伤问题的出现。

同时若加强对断口区域的分析，则可看到相对明显的条状裂纹。其形成原因主要分为两种。其一，由于硅酸盐的增加，在钢轨中夹杂。其二，是由于氧化铝的夹杂，导致链状的非金属夹杂物增加，导致疲劳裂纹出现扩展的现象，无法保证疲劳断口区域的金属光泽，形成“白核”，造成内部的疲劳裂纹不断库i站，且受到氧化现象的影响，导致现场“黑核”核伤的出现。

2. 轨头内部的横向裂纹

裂纹长水出现于深度为12mm的踏面内，轨头内部的横向裂纹与核伤操作相同，都是由于内部的疲劳裂纹持续发展，扩展到钢轨的其余部分，导致轨头内部的横向裂纹出现延伸，成为铁路钢轨断裂问题发生的主要原因。

3. 轨头表面的横向裂纹

钢轨裂纹存在于轨头的表面，因为列车的形式而造成钢轨的部位擦伤、踏面剥离、下颚碾 堆等问题的出现。由于在轨头区域内的焊接工艺存在不良的问题，导致钢轨需要进行连续的焊接，增加横向疲劳裂纹的出现，严重会造成横向疲劳断裂的问题。

（四）铁路钢轨裂纹

铁路钢轨内部存在缺陷，造成轨头区域出现纵裂。在钢轨中的缩孔或是夹层导致钢轨轧制过程中出现过多的夹杂物，随着时间的推移导致裂缝贯穿于整个钢轨，严重则会使轨头出现劈裂的现象。

同时，螺栓孔裂纹的出现，也会导致轨端轨腰出现伤损，成为行车安全过程中的严重危机。螺栓孔裂纹会削弱钢轨中钻孔的强度，无法保证螺栓孔的实际应力，导致轨腰区域存在缺陷，因为接头的养护不周，造成螺栓孔的集中应力不达标，且在列车的持续行驶过程中，使螺栓孔的裂纹现象加剧。

（五）铁路轨端掉块、碎裂

由于在钢轨接轨环节，淬火处理不当，钢轨的受热情况不良，导致钢轨的端头区域温度冷却过快，造成其帽型不规则，增加了淬硬层内的马氏体。在列车也不断行驶的过程中则会导致铁路轨端出现掉块、碎裂的问题。

（六）铁路钢轨擦伤问题

由于列车存在紧急制动、车轮空转等现象，导致轮轨接触区域的擦伤增加，造成轴距加大，则会造成铁路钢轨焊缝伤损、铁路钢轨擦伤等问题出现。

结论：综上所述，铁路钢轨中的探伤工作是为避免断轨问题的发生，增加在铁路 运输环节的安全保障，促使严寒地区的铁路也能稳定运行。若未落实到位势必会制约铁路运输工作的开展，对人们的生命安全造成严重的威胁。因此，作为铁路钢轨探伤的参与者、管理者，应重视铁路钢轨的维护，结合实际状况理清思路，运用可行性的铁路钢轨维护措施，定期对铁路钢轨进行维护，以提高运输环节的安全性。

参考文献：

[1]王炳辉. 普速铁路钢轨探伤及伤损原因分析[J]. 减速顶与调速技术,2022,(01):25-27.

[2]毛少虎. 客货混跑普速铁路钢轨防断工作探讨[J]. 铁道技术监督,2019,47(08):38-41.