摘要

随着我国高速铁路的快速发展，尤其是无缝线路越来越多的运用，列车运行速度的不断提升和对安全舒适的更高追求，对钢轨焊接技术提出了更高的要求。闪光对焊是国内钢轨焊接的发展方向，影响钢轨焊接接头质量的因素众多，是需要我们解决的关键问题。

本文针对闪光对焊在高铁轨道方面的应用，通过探讨闪光焊不同工艺参数对钢轨焊接质量的影响，寻求可以满足钢轨性能指标的工艺参数的最佳组合。本文以U75V钢轨钢为试验材料，YHG-1200TH型移动式钢轨闪光焊机为试验设备，选取闪光对焊的焊接时间、焊接电压、焊接电流、顶锻量、顶锻速度等重要参数为变量，研究消除钢轨焊缝中的缺陷(灰斑等)的最佳焊接工艺参数组合。

本文有以下结论：灰斑是闪光加热阶段产生的硅酸盐夹杂，当烧化阶段和顶锻阶段的工艺不当，遗留并聚集在焊缝处形成的。所以这两个阶段工艺参数的选择是影响钢轨焊接质量的关键。

关键词：钢轨；闪光对焊；工艺参数；焊接质量

Abstract

With the rapid development of high-speed railway in China，especially the increasing use of seamless line，the train speed of continuous increasing and the pursuit of safety comfort put forward higher requirements on rail welding technology. Flash butt welding is the development direction of domestic rail welding. There are many factors that affect the quality of rail joint. It is a key issue that we need to solve.

In this paper，the application of flash butt welding in high speed rail is discussed，through discussing the influence of different welding parameters on the welding quality of rails，to seek the optimal combination of process parameters which can meet the rail performance index . In this paper，U75V rail steel as experimental material，YHG-1200TH mobile rail flash welding machine as the experimental equipment，select the flash butt welding time，welding voltage，welding current，forging，uplift speed and other important parameters as variables，Study the best combination of welding process parameters to eliminate defects in rail welds.

This paper has the following conclusions：gray spots are silicate inclusions generated during the flash heating phase，when the burning stage and upset stage of the process is improper，they will left and gathered in the weld. So the selection of these two stages of process parameters is the key to affecting the quality of rail welding.

Key word：Rail；Flash butt welding；Welding parameters；Welding quality

目录

第一章 绪论 1

1.1 高铁轨道闪光焊背景及研究目的 1

1.2 国内外研究现状及存在的问题 2

1.2.1 国内外研究现状 2

1.2.2 研究中存在的问题 3

1.3 钢轨闪光焊的前景及发展趋势 4

1.3.1 焊接质量的自动化控制 4

1.3.2 闪光焊机的国产化 5

1.3.3 神经网络在焊接领域的应用 5

1.3.4 电磁场作用闪光焊技术的研究 5

1.4 课题的研究目的及内容 6

1.4.1 课题研究目的 6

1.4.2 课题研究内容 6

第二章 钢轨闪光焊工艺参数的选择设计 7

2.1 引言 7

2.2 试验材料及设备 7

2.2.1 U75V钢轨 7

2.2.2 闪光焊机 8

2.3 闪光焊 10

2.3.1 闪光焊原理及特点 10

2.3.2 闪光焊各阶段介绍 11

2.4 闪光焊准备及预热阶段工艺参数选择设计 12

2.5 闪光焊闪光阶段工艺参数选择设计 12

2.5.1 闪光留量及闪光速度的选择 12

2.5.2 闪光电流密度(二次空载电压)的选择 13

2.6 闪光焊顶锻阶段工艺参数选择设计 13

2.6.1 顶锻留量和顶锻力的选择 13

2.6.2 顶锻速度的选择 14

2.6.3 带电顶锻时间的选择 15

2.7 本章小结 15

第三章 钢轨闪光焊接头质量检测试验 17

3.1 引言 17