钢轨斜裂纹伤损外部特征主要有:“V”型裂纹、“暗斑”、轨面凹陷、剥离掉块等。与鱼鳞纹相比,斜裂纹在踏面下扩展更长、更深,更易向多个方向扩展。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
当前,国内外对于轨面斜裂纹的成因的观点主要可归纳为两类。一类是轨面接触疲劳诱发(RCF-related: Squats),主要成因包括:鱼鳞纹、波磨、低塌等,这类成因的斜裂纹容易发生在曲线和焊接接头位置。另一类是轨面白层马氏体诱发(WEL-related: Studs),主要成因包括:轨面擦伤和不良磨痕等,这类成因的斜裂纹容易发生在枢纽站的进出站区段以及动车紧急制动试验区段。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
1.斜裂纹伤损发展规律
斜裂纹伤损具有早期难以发现、中期发展速度快、后期难以通过打磨或铣磨消除的特点,隐蔽性较强,危害性较大。初步研究认为其发展规律如下:
从裂纹萌生到深度1mm阶段,发展缓慢,踏面呈现单条裂纹,肉眼不易发现;深度1~3mm阶段,速率明显加快,踏面呈现“V”型裂纹、“黑斑”;深度3~6mm阶段,速率减慢,裂纹可能向横向扩展,踏面会出现凹陷、掉块。图1为斜裂纹伤损发展规律示意图。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

2.斜裂纹伤损检查与评级
可采用人工巡检、涡流、图像检测设备检查与车载巡检相结合的方式开展斜裂纹伤损的检查工作。
为方便对不同程度斜裂纹伤损的量化评估,根据伤损程度可将斜裂纹伤损按外观特征和内部深度分为:斜裂纹Ⅰ级(h<3mm,早期阶段)、Ⅱ级(3mm≤h≤6mm,中期阶段)、Ⅲ级(h>6mm,后期阶段),以及斜裂纹并掉块Ⅰ级(最大掉块深度d≤0.3mm或3mm≤h≤6mm,中期阶段)、Ⅱ级(0.3mm<d≤1mm或h>6mm,后期阶段)、Ⅲ级(d>1mm,后期阶段)。图2为斜裂纹伤损评级图谱。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮



3.斜裂纹伤损的整治
应按轻重缓急的原则,分级分类处置钢轨斜裂纹伤损。根据斜裂纹伤损程度,采用更换和打磨相结合方式,参考表1制定整治方案。
表1 斜裂纹伤损整治方法󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
等级 | 斜裂纹Ⅰ级 | 斜裂纹Ⅱ级 | 斜裂纹Ⅲ级 | ||
斜裂纹并掉块Ⅰ级 | 斜裂纹并掉块Ⅱ级、Ⅲ级 | ||||
深度h | h<1mm | 1mm≤h<3mm | 3mm≤h≤6mm | 6mm<h≤8mm | h>8mm |
整治方式 | 打磨 | 打磨或更换 | 1年内更换 | 半年内更换 | 90天内更换 |
4.斜裂纹伤损的预防
加强钢轨预防性打磨,尽早消除踏面早期微裂纹,避免其发展为斜裂纹伤损。应坚持大机打磨与快速打磨相结合、廓形打磨与消除疲劳裂纹相结合,按照“一线一策”原则,根据通过总质量、平纵断面条件、制动加速运行特征、疲劳裂纹发展规律等确定差异化打磨周期。
斜裂纹伤损易发、多发的重点区段,钢轨打磨周期可缩短至30~50Mt。应强化道岔区预防性打磨,做好轨件小机打磨,做到“修早、修小”。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
最后,感谢铁科院金化所提供的素材资料。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮