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《吉林大学》 2012年
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无缝线路钢轨的连接与焊接技术研究

韩洪江  
【摘要】:当前,国民经济发展迅速,而作为主要的交通运输方式,铁路运输则面临着严峻的挑战。铁路系统将高速、重载作为铁路的发展方向。钢轨接头是铁路轨道结构的薄弱环节之一。有缝线路中,由于轨缝的存在,在车轮与轨缝接触的瞬间所产生的冲击力是十分巨大的,该冲击力可以降低机车和整个轨道结构的各个部件的使用寿命;影响旅客的舒适度;增加能源的消耗;危及铁路行车安全。传统的有缝线路已不能满足列车高速、重载的需求,为彻底解决钢轨接头的稳固与平顺,无缝线路应运而生。 无缝线路的诞生标志着轨道结构技术有了标志性地进步,也是适应满足现代铁路高速、重载需求的最优选择。要实现无缝线路,消除钢轨有缝连接接头,焊接技术是关键技术之一。目前,应用于无缝线路钢轨焊接的焊接技术主要有闪光焊焊接技术、气压焊焊接技术、铝热焊焊接技术和电弧焊焊接技术。进行厂内钢轨焊接时,闪光焊焊接技术是最佳选择。进行无缝线路线上轨道铺设时,应用于钢轨焊接的焊接技术有:气压焊焊接技术、电弧焊焊接技术和铝热焊焊接技术。 本论文总共分为四个部分: 第一部分:首先,针对铁路的发展史进行简单的叙述,其中包括:铁路轨道发展简史、机车发展简史和我国铁路的发展简史。其次,对铁路轨道的基本结构及其构成部件分别进行了介绍,其中包括:钢轨的功用、基本要求、材质和机械性能;轨枕的功用、轨枕的种类;钢轨与钢轨间的连接零件、钢轨与轨枕间的连接零件;道床的功用、种类和材料。然后,对传统的有缝线路及连接形式进行了描述。最好,阐述了无缝线路的由来、类型和超长无缝线路及动车组。 第二部分:对应用于无缝线路钢轨焊接的三种焊接技术,即闪光焊、气压焊、电弧焊分别进行了介绍。其中包括:闪光焊的焊接原理、焊接设备(固定式闪光焊机和移动式闪光焊机)、焊接工艺流程(固定式闪光焊工艺流程和移动式闪光焊工艺流程)、焊缝金属的组织结构和微观缺陷、焊缝的机械性能以及闪光焊的优点和存在问题;气压焊的焊接原理、焊接设备、焊接工艺流程、焊缝金属的组织结构和微观缺陷、焊缝的机械性能及气压焊的优点和存在问题;电弧焊的焊接原理、焊接设备、焊接工艺流程、焊缝金属的组织结构和微观缺陷、焊缝的机械性能及电弧焊的优点和存在问题。 第三部分:首先,对无缝钢轨铝热焊焊接技术作专题介绍。其中包括:铝热焊的焊接原理、焊接设备、焊接工艺流程、焊缝金属的组织结构和微观缺陷、焊缝的机械性能及铝热焊的优点和存在问题。然后,对德国铝热焊、法国铝热焊和中国铝热焊焊接技术进行比较,得出中外铝热焊焊接技术的差距。其次,分析了能够影响钢轨铝热焊焊接质量的各种因素,并提出能够保证和提高钢轨铝热焊焊接质量的措施。 第四部分:对铁路车辆和轨道的发展进行整体的概括,并总结了无缝钢轨焊接的技术关键,并将钢轨铝热焊技术与电弧焊技术的优缺点进行综合,提出铝热-电弧复合焊接方法。 综上所述,本论文介绍了铁路轨道的发展过程、机车的发展过程和中国铁路的发展历程;通过对无缝钢轨焊接技术进行描述,分析了各种焊接方法所具备的优点和存在问题;以“无缝钢轨铝热焊操作培训”为基础,进行了无缝钢轨铝热焊技术专题介绍,提出了能够保证铝热焊接技术质量的措施和能够提高钢轨焊接质量的改进方法,并对德国、法国和中国三种铝热焊焊接工艺进行比较,得出国内外钢轨铝热焊焊接技术多存在的差距;综合考虑无缝钢轨铝热焊和电弧焊焊接技术的优缺点,提出了铝热-电弧符合焊接方法。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U213.92

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