一种贝氏体钢轨焊接接头及控制贝氏体钢轨焊接接头“白块”组织的焊后热处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109207708A(43)申请公布日2019.01.15(21)申请号201811382920.9C21D1/42(2006.01)(22)申请日2018.11.20C21D1/52(2006.01)B23K31/02(2006.01)(71)申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号(72)发明人徐飞翔李大东王若愚邓建(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人赵青朵(51)Int.Cl.C21D9/50(2006.01)C21D1/84(2006.01)C21D1/667(2006.01)C21D11/00(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图4页(54)发明名称一种贝氏体钢轨焊接接头及控制贝氏体钢轨焊接接头“白块”组织的焊后热处理方法(57)摘要本发明提供了一种贝氏体钢轨焊接接头，在微观金相上，所述焊接接头包括焊缝组织和分布在焊缝及其周围的白块组织；其中，尺寸大于等于100μm的白块组织的数量小于10个/单个微观金相视场。本发明采用了特定的贝氏体钢轨焊接接头的焊后热处理方法，通过特定过程的三级冷却方式，得到了白块缺陷尺寸小，且含量少的贝氏体钢轨焊接接头。本发明通过特定的焊后热处理工艺，能够显著减少焊接接头微观组织中“白块”缺陷的数量，避免了因焊接区域缺陷而导致的焊接接头裂纹扩展，有助于改善贝氏体钢轨焊接接头的力学性能，进而改善铁路线路运行过程中因钢轨焊接区域硬度偏低而导致的“鞍型”磨耗及轮轨冲击，延长钢轨使用寿命及保证铁路运行安全。CN109207708ACN109207708A权利要求书1/2页1.一种贝氏体钢轨焊接接头，其特征在于，在微观金相上，所述焊接接头包括焊缝组织和分布在焊缝及其周围的白块组织；其中，尺寸大于等于100μm的白块组织的数量小于10个/单个微观金相视场。2.根据权利要求1所述的贝氏体钢轨焊接接头，其特征在于，所述白块组织的尺寸小于等于2000μm；所述焊缝的宽度为101～772μm；所述白块组织之间相互独立；所述焊接接头由焊接得到的待冷却的贝氏体钢轨焊接接头经热处理后得到。3.根据权利要求2所述的贝氏体钢轨焊接接头，其特征在于，所述焊缝组织为白亮的脱碳层；所述焊缝组织包括铁素体组织和贝氏体组织；所述白块组织具有不规则形态；所述热处理包括三级冷却步骤。4.根据权利要求1所述的贝氏体钢轨焊接接头，其特征在于，所述分布在焊缝及其周围的白块组织具体为：不规则分布在近焊缝区域的白色微区；所述焊接包括闪光焊接和/或气压焊接；所述热处理包括第一级冷却、加热、第二级冷却和第三级冷却步骤。5.一种贝氏体钢轨焊接接头的焊后热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将焊接得到的待冷却的贝氏体钢轨的焊接接头进行第一级冷却，得到第一级冷却后的焊接接头；2)将上述步骤得到的第一级冷却后的焊接接头进行加热，再进行第二级冷却，得到第二级冷却后的焊接接头；3)将上述步骤得到的第二级冷却后的焊接接头进行第三级冷却后，得到贝氏体钢轨焊接接头。6.根据权利要求5所述的焊后热处理方法，其特征在于，所述焊接得到的待冷却的贝氏体钢轨的焊接接头的温度为1400～1600℃；所述第一级冷却为缓冷；所述第二级冷却为快速冷却；所述第三级冷却为自然冷却；所述加热为全断面加热。7.根据权利要求5所述的焊后热处理方法，其特征在于，所述第二级冷却的开冷温度大于等于800℃；所述第一级冷却的冷却速率为0.8～1.4℃/min；所述加热的加热速率为6.2～10.8℃/s；所述第二级冷却的冷却速率为0.9～2.1℃/s；所述第三级冷却的冷却速率为0.3～0.9℃/s。8.根据权利要求5所述的焊后热处理方法，其特征在于，所述加热时，控制轨头与轨底脚的温度差不超过50℃；所述第一级冷却后的焊接接头的温度小于等于290℃；2CN109207708A权利要求书2/2页所述加热后的温度小于等于970℃；所述第二级冷却后的焊接接头的温度小于等于280℃。9.根据权利要求5所述的焊后热处理方法，其特征在于，所述第一级冷却后的焊接接头的温度为150～280℃；所述加热后的温度为880～960℃；所述第二级冷却后的焊接接头的温度为180～270℃；所述第一级冷却的方式为间接冷却；所述第三级冷却的方式为直接冷却。10.根据权利要求5所述的焊后热处理方法，其特征在于，所述第一级冷却具体为：采用保温装置控制冷却速度下，进行缓冷；所述第三级冷却的方式为直接冷却；所述加热的方式包括中频感应仿型电加热线圈加热和/或氧-乙炔火焰仿型加热器加热；所述第二级冷却的方式为以喷射压缩空气、雾和水雾混合气体中的一种或多种作为冷却介质，进行快速冷却。3CN1