一、简答题1. 为什么要对钢轨焊头进行正火处理?
钢轨焊接后,内部组织不均匀,过热区晶粒粗大,通过正火处理可以细化晶粒,消除内应力,使组织均匀,提高焊缝机械性能。
2. 现场钢轨气压焊的设备布局有哪些要求?
(1)氧气瓶、燃料气瓶、控制箱应布置在焊接和切割火焰的下风方向;(2)氧气瓶、燃料气瓶、控制箱和火焰,四者之间都应相距5m以外,乙炔瓶需离开火焰10m以外,且布置在火焰的上风或侧风方向;(3)各种连接软管需越过轨道时,必须从轨底穿过;(4)不用的设备不要放在限界以内。
3. 气压焊轨点火前应对哪些设备进行检查?
(1)发电机组运行状态及供电情况;(2)油泵运转状态及供油情况;(3)加热器冷却水路是否畅通,回水一定要充足流畅;(4)气路有无漏气现象,氧气及燃气是否充足;(5)割矩准备是否妥当;(6)加热器、摆火扳手、推瘤刀架片是否完好;(7)焊接现场附近是否有易燃、易爆物品;对易燃、易爆物品要及早清理或采取防护措施。
4. 淬火的目的是什么?
淬火的目的是为了提高钢的强度和硬度。一般情况下,淬火均是与回火工艺联合使用的,即淬火后,紧跟着回火,用以降低或消除淬火引起的内应力和获得一定的塑、韧性,提高零件的力学性能。
5. 钢轨焊接过热和过烧的本质区别是什么?
(1)过热是由于加热温度过高或加热时间过长,造成奥体晶粒过分粗大而形成的缺陷,这种缺陷一般可以用适当的热处理加以消除。(2)过烧是由于加热温度太高,使奥体晶界局部溶化,或者发生氧化而导致的一种不可挽救的损坏现象。
7. 余热淬火工艺有哪些特点?
余热淬火工艺的特点是:(1)生产效率高;(2)生产成本低;(3)钢轨综合质量好。
8. 造成断轨的钢轨疲劳原因是什么?
(1)线路超大修周期,钢轨疲劳伤损数量增加;(2)重载大运量加速伤损的形成和发展;(3)线路养护不良,道床板结、翻浆空吊、联结零件失效等。
9. 热处理的主要作用是什么?
热处理可使轨头强化,而轨腰、轨底保持较好的韧塑性能。
10. 什么是索氏体及其特征?
索氏体是属于珠光体类型的组织。它也是铁素体与渗碳体的混合物,但组织要比珠光体细得多,有良好的综合机械性能。硬度约为HB240~320。
11. 简述钢轨钢中碳元素与金相组织的关系。
钢轨中碳元素的含量一般在0.55%~0.80%,因此钢轨钢的组织在钢的状态图中是铁素体加珠光体。随着碳元素含加,珠增量增加,珠光体成分增大,铁素体含量相对减少。当碳元素含量增加到0.8%时,钢轨的组织全部为珠光体组织。钢轨在冶炼、轧制过程中严格控制碳元素含量不大于0.8%。
12. 简述造成曲线断轨主要的原因。
曲线的外轨超高设置不当,曲线超高设置不合理,存在未被平衡的加速度,造成曲线上股钢轨侧磨或下股钢轨压溃,削弱了钢轨的强度。
13. 钢在加热时的奥氏体形成原因是什么?珠光体向奥氏体转变的四个阶段是什么?
奥氏体形成是通过形核和核长大过程实现的。珠光体向奥氏体转变可分为四个阶段:(1)奥氏体晶核的形成;(2)奥氏体晶核的长大;(3)残余渗碳体的溶(4)奥氏体成分的均匀化。
14. 疲劳断裂的特点是什么?
(1)外观上没有明显的塑性变形;(2)引起疲劳断裂的应力可以很低,一般可以在静负荷时的弹性极限以下即可产生;(3)应力集中可以使钢轨的疲劳强度显著降低。
15. 钢轨式检验包括哪些内容?
焊接型式检验包括静弯、落锤、疲劳、探伤、金相、硬度、外观、抗拉、冲击及断口检验。
16. 钢轨验收落锤实验对试样长度是怎样规定的?
钢轨验收落锤试验规定试样为长度不小于1.3m的钢轨。
17. 钢轨焊接试验报告应包括哪几个内容?
钢轨焊接试验报告应包括:(1)试验任务来源和试验目的;(2)钢轨及焊接设备;(3)焊接工艺参数规范的选择;(4)焊接接头性能检验与分析;(5)试验结论。
18. 钢轨铝热焊的基本焊接方法是什么?
铝热焊的基本方法是将铝粉、氧化铁粉、铁钉屑和铁合金等按一定比例配成铝热焊剂,高温火柴点火,发生激烈的化学反应和冶金反应,得到高温钢水和熔渣。高温钢水注入预热铸模中,将轨端熔化,冷却后即把两根钢轨焊在一起。
19. 电感应加热的主要优点有哪些?
(1)设备简单,容易实现自动控制;(2)温度控制精发高;(3)热效率高,特别是用陶瓷纤维绝热时,可减少对外热传导,热效率可达80%~90%;(4)加热均匀;(5)清洁、无烟尘,劳动条件好。
20. 线路上个别插入短轨的要求是什么?
(1)在正线上不得短于6mm;(2)在站线上不得短于4.5m;(3)不得连续插入2根及以上;(4)个别插入短轨线路的允许速度不得大于160km/h。
21. 疲劳断口载荷小时断口外观有何特征?
疲劳断口载荷小时,断口为纯疲劳断口。其特点是疲劳裂纹发展较深,疲劳区和静力区明显可分,疲劳弧线间距小、无沟线,疲劳区所占面积大于净断面积。
22. 钢轨核伤是由哪些原因发展形成的?
钢轨核伤的形成是由气泡、夹渣、外部冲击伤痕等原因发展形成的。
23. 简述无损检测的特点。
(1)不破坏被检对象;(2)可实现100%的检验;(3)发现缺陷并做出评价,从而评定被检对象的质量;(4)可对缺陷形成原因及发展规律做出判断;(5)对关键部件和关键部位在运行中作定期检查,防止事故发生。
24. 钢轨轨面擦伤、剥落掉块、飞边和磨耗,如何进行整治?
轨面擦伤和剥落掉块接近或达到轻伤标准时应焊补轨端飞边大于2mm时应及时处理波浪型磨耗谷深达到轻伤标准时应进行打磨。
二、计算题1. 某段60kg/m无缝线路1800m,线上断头一处需焊复并同时将整段无缝线路放散到26℃。已备好插入短轨12m,原铺设时锁定轨温为18℃,那么施工零应力时线上锯轨量应为多少?(考虑两焊头总打磨量为4mm,每个焊缝顶锻量为32mm,钢轨线胀系数为0.0118mm/(m·℃))
(1)放散拉伸量=0.0118×1800×(26-18)=169.92mm
(2)焊头影响量=32×2+4=68mm
(3)零应力时线上锯轨量=插入短轨量+放散拉伸量-焊头影响量
=12000+169.92-68=12101mm
施工零时应力时线上锯轨量为12101mmm。
2. 在气压焊作业中,假设氧气的流量为5.2m
3/h,乙炔流量为5.6m
3/h,试计算燃烧比是多少?这种火焰属于何种火焰?能否用于焊轨作业?
燃烧比
燃烧比为0.93,这种火焰属于微碳化焰,可以用于焊轨作业。
3. 已知活塞的面积S=0.1m
2,活塞上端所受的力F=100N,此时活塞处于静止状态,求油缸内部的压力是多少?
因为活塞处于静止状态,所以油缸内液体的压强为:
P=F/S=100/0.1=1000(Pa)
此时油缸内部压力为1000Pa。
4. 某段无缝线路锁定轨温为26℃,最低轨温值-24℃,最高轨温值+58.4℃,50kg/m钢轨,F=65.8cm
2,求钢轨的最大温度力?
△t1=26-(-24)=50℃,△t2=26-(58.4)=-32.4℃,则
最大温度力Pt=25×65.8×(26+24)=82250kg
钢轨的最大温度力为82250kg。
5. 在钢轨焊接项锻过程中,假设焊机顶锻油缸产生的总力为6.2×10
5N,已知钢轨截面积为7.745×10
-3m
2,试计算作用在钢轨端面上的单位压力?
已知F=6.2×10
5N,S=7.745×10
-33m
2,则
作用在钢轨端面上的单位压力为80.05MPa。
6. 某铝热焊剂中氧化铁的含量为4800g(其中FeO为60%;Fe
2O
3为38%;其余2%不予考虑),试计算焊剂中加入的铝粉(含铝量为99.5%)应为多少g(1gFeO完全还原所需铝为0.250g;1gFe
2O
3需铝为0.338g;计算值保留2位小数)
(1)FeO完全还原所需铝G
1=4800×60%×0.250=720(g)
(2)Fe
2O
3完全还原所需铝G
2=4800×38%×0.338=616.512≈616.5(g)
(3)共需铝粉
焊剂中应加入铝粉1342.2g。