[外观设计]一种高速铁路轨道金属垫板精锻工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速铁路轨道金属垫板精锻工艺。

背景技术

铁路钢轨与轨枕之间由轨下金属垫板进行联接，轨下金属垫板是固定钢轨的重要扣件之一，也是支撑道轨的主要受力部件。我国高速铁路轨道垫板，目前采用的材料是球墨铸铁或可锻铸铁，按照现有的铸造工艺加工成形。这种铸造产品虽然具有一定的韧性，各项指标也基本能达到高速铁路的使用要求，但是，随着高速铁路的发展，对垫板的性能提出了更高要求。这种铸造铁垫板的应力强度、减振性能、耐冲击韧性以及在低温状态下的抗脆性能与现代高速铁路的发展要求愈来愈呈现出差距。铸造工艺难以避免的存在着一些固有的产品质量缺陷，如：化学成分偏析、纤维组织不够均匀、不致密、相对缺乏韧性，内部结构晶粒粗大、较疏松、有缩孔等，尤其在高速列车的重载频繁冲击过程中及环境温差变化较大的情况下，其使用范围将受到较大局限，使用效果将达不到高速铁路大发展的期望值。

近年来，国外已经在逐渐生产和应用锻造铁垫板。德国、日本、俄罗斯、泰国、美国及巴西等国家现在的新建铁路，尤其是高速铁路在采用锻造轨道垫板。这些国家对原有铁路的维修、更新扣件系统也在用锻造件替换铸造件。在国际铁轨行业中扣件系统“以锻代铸”将成为应用技术发展的一种趋势，但是在国内高速铁路轨道垫板的锻造工艺还未有出现。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种内在质量提高、力学性能增强、适应温差环境、使用寿命延长、成本有效控制、经济效益提升、高铁安全运行、平稳顺畅舒适的高速铁路轨道金属垫板精锻工艺。

为实现上述目的，本发明的技术方案：

一种高速铁路轨道金属垫板精锻工艺，具体的工艺步骤如下：

（1）选材试验下料：选取材料型号为Q345D的圆钢，然后依次进行进行300万次疲劳试验，做拉伸试验，在不同温度下做冲击试验，进行90度弯曲试验，检测完毕后进行下料；

（2）下得的原料在温度为1250℃~1280℃中频炉中加热35S~40S，之后在温度为1250℃~1200℃环境下制坯35S~4 0S，下一步在温度为1200℃~1150℃下模锻35S~4 0S，下一步在温度1150℃~1070℃下切边35S~4 0S，下一步在温度1070℃~980℃下冲孔35S~4 0S，下一步在温度980℃~870℃下进行热校35S~4 0S；

（3）制得的产品进行余热强冷正火，在10m强冷至120℃，2h 正火至正常温度；

（4）对制得的产品进行后续加工处理步骤：表面清理、抛丸、探伤、机加、检验、防锈、包装入库。

作为优选，所述的步骤（4）对制得的产品进行表面处理进行飞边、去毛刺，抛丸为清除锻件表面氧化皮。

本发明的有益条件在于：内在质量提高、力学性能增强、适应温差环境、使用寿命延长、成本有效控制、经济效益提升、高铁安全运行、平稳顺畅舒适。锻造的高铁轨道垫板内质结构好，冲击韧性强，适宜各种环境温度，这种金属垫板作用于高铁轨道扣件系列，质量更优，效能更好、品位更高，进一步增强了高速铁路的平稳性和安全性。

具体实施方式

一、通过多种材料的选择，确定以Q345D低合金结构钢材料为主要试验对象，按照锻件的具体要求在检测单位进行疲劳试验，拉伸试验，冲击试验和弯曲试验。

1、疲劳试验：该试验目的在于考核材料在长期交变载荷作用下的抗疲劳能力和产生破坏的可能性。由中科院金属所对Q345D材料进行了300万次疲劳试验。分析检测的结果是：动静刚度比为1.1；300万次疲劳试验后的静刚度变化值为7%；300万次疲劳试验后且无任何破坏和开裂。

2、拉伸试验：

  Q345D材料不同单位拉伸试验数据（试样均值）

3、冲击试验：

Q345D材料不同温度状态下的冲击值（试样均值）

4、弯曲试验：

将Q345D材料锻造的轨道金属垫板实物进行90o角的弯曲试验，弯曲试验后垫板未出现任何裂纹。

二、精锻工艺温度控制参数。

铁轨垫板精锻工艺温度控制参数：

注：温控范围和温度时效均有少许误差。