钢轨鱼鳞伤及探伤方法研究应用.doc

钢轨鱼鳞伤及探伤办法研究（来源 电气化铁道论坛）
摘要：对现场鱼鳞伤损发生发展趋势进行调查，分析鱼鳞伤损特性、分类，针对不同状况，通过解剖、疲劳实验等手段，提出鱼鳞伤判伤原则和办法。
近两年来，我局由于鱼鳞伤引起钢轨折断发生多起，重要干线上鱼鳞伤发生发展都很严重。通过对津浦、浙赣、鹰厦（原上海局管）等线进行调研，理解各单位对现场鱼鳞伤判伤状况及鱼鳞伤发展规律，重点在金华工务段对浙赣线鱼鳞伤进行现场探测，校对解剖，并和金华工务段探伤领工区一起对此进行技术攻关。
一、鱼鳞伤成因：
鱼鳞伤重要分布于曲线、坡道地段，直线也有，但很少。基本上是由于轮轨接触形成疲劳裂纹。轮轨接触面表层金属发生塑性变形，使钢轨几何形状发生变化。体现为轨头踏面压宽、碾边、垂直磨耗和侧面磨耗。钢轨塑性变形限度和磨耗速率，与轮轨接触应力和摩擦力成正比，与钢轨硬度成反比。钢轨表面塑性变形一方面使金属加工硬化，硬度提高，另一方面疲劳裂纹易在表面萌生和沿变形流线方向发展。当塑性变形达到一定深度时，在表面形成疲劳裂纹将在接触剪应力作用下沿变形流线方向倾斜向下发展，当疲劳裂纹扩展速率不不大于磨耗速率时，在钢轨作用边（特别是曲线上股）浮现限度不同鱼鳞状裂纹和剥离掉块。这种鱼鳞状剥离裂纹方向与行车方向一致。
在长大坡道、信号机先后线路上，列车爬坡、制动、启动，轮轨激烈摩擦，使钢轨表面产生淬火马氏体金相组织，硬度高、韧性低，在轮轨接触应力作用下易产生龟裂和剥离。
当前咱们统称为鱼鳞伤或因鱼鳞伤引起剥落掉块。
二、鱼鳞伤发展趋势
据咱们调研成果，在我局范畴内鱼鳞伤发展趋势有如下三种：
1、随着列车运营磨掉，鱼鳞伤不发展，如津浦、沪宁线。
2、随着塑性变形流线方向扩展，达到一定深度时，在水平方向对称脉环正交剪应力作用下形成水平帽，水平帽继续扩展，有形成轨面掉块，有遇到钢轨自身存在链 状夹杂物，向下形成纵横向型核伤。
3、鱼鳞裂纹直接向下倾斜形成核伤
三、当前我局钢轨鱼鳞伤形势
通过对津浦、沪宁、沪杭、浙赣、鹰厦等重要干线调研，状况如下：
1、津浦线在曲线地带大面积存在鱼鳞伤，，成密集状分布，属于典型鱼鳞伤，由于津浦线运量大、速度快使得磨耗速率近似或不不大于鱼鳞裂纹扩展速率，普遍深度不深，只有1~2MM。同步由于侧磨严重，更换侧磨轨较快，鱼鳞伤控制较好。JGT-6B型探伤仪鱼鳞伤出波较好辨认，普通呈跳跃状、波虚，基本无位移量。
2、沪宁线曲线少，鱼鳞伤较少，同步，列车运量大、速度快，发生了鱼鳞裂纹不久就磨掉了。基本不发展。
3、沪杭线在曲线地带也大面积存在鱼鳞伤，重要形成轨面水平掉块，或者是龟裂。
4、浙赣线比较复杂，大面积存在鱼鳞伤。既有鱼鳞伤引起水平掉块和剥离，也有鱼鳞伤引起纵横向型核伤和直接形成核伤。
5、鹰厦线属于单线地段，列车往复运营，两个趋向鱼鳞裂纹扩展相交，重要形成轨面剥离。由于鹰厦线半径小，曲线上股轮轨接触挤压力很大，因此往往很小轨面剥离就形成突发断轨，这和咱们使用弯轨器解剖核伤原理很相近。
四、鱼鳞伤带来问题：
1、干扰探伤。其一，鱼鳞伤有深度虽然不深（4-6MM），但由于伤损趋向良好，因此在仪器上显示波形也很强，与初期小核伤出波位置、位移量近似。同步由于鱼鳞伤持续分布，相似波形持续浮现，严重干扰了咱们判伤，导致初期小核伤漏检。其二，由于水平帽存在，阻挡了超声波，对于水平帽下核伤无法检测。我局近几年探伤漏检导致核伤断轨绝大某些是由于钢轨表存在鱼鳞伤。因此，区别鱼鳞伤和核伤仪器检查波形是一种核心。
2、鱼鳞伤进一步发展会形成核伤，直接导致钢轨折断。严重影响行车安全。因而，对于鱼鳞伤自身制定一定伤损原则也很核心。
综上所述，咱们对鱼鳞伤研究应当朝两个方向努力。
1、依照各条线路状况对鱼鳞伤自身制定伤损限度原则，量化到仪器出波上，当深度超过重伤原则时即判重伤，避免发展成核伤导致突发性断轨，影响运送生产。
2、去伪存真，制定出适当校对原则，既不能让初期小核伤漏掉，又尽量减少工作量。通过总结各单位管辖地段鱼鳞伤出波状况，找出一定规律，制定现场校对原则，对异常波形进行有效校对。为此，咱们进行了专门疲劳实验，试图通过疲劳实验找到鱼鳞伤轨扩展速率，与现场状况通过换算后，拟定在一种探伤周期内它扩展为横向裂纹时咱们能发现。现场鱼鳞伤再次调查。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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