高速铁路的发展为人们的出行带来了极大的便利，而高速道岔作为铁路线路中的重要组成部分，其稳定性和安全性至关重要。翼轨是高速道岔中的关键部件，但在实际加工过程中，翼轨扭转断裂的问题时有发生，尤其是在冬季。本文将用通俗易懂的语言，解析翼轨扭转断裂的原因及防控措施。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄨󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
01 什么是翼轨？
翼轨位于心轨的两侧，像翅膀一样“抱”住心轨的开始端和结束端。它的主要作用是引导车轮轮缘平稳地进入或离开心轨的工作面。当列车直向通过时，车轮会紧贴一根翼轨的内侧和心轨尖端通过；当列车侧向通过时，车轮会从另一根翼轨的内侧滚上心轨的背面，实现变线。
02 什么是翼轨扭转断裂？
翼轨是高速道岔中连接导轨和心轨的部件，其前端通过扭转形成一定的斜度，后部弯折为心轨提供空间。在加工过程中，翼轨需要经历扭转和弯折等工艺，若操作不当或环境条件不利，容易产生裂纹甚至断裂。这种断裂通常表现为轨头、轨腰或轨底出现脆性裂纹，严重时甚至会导致粉碎性断裂。
03 翼轨断裂的原因
通过对断裂翼轨的分析，研究人员发现以下主要原因：
扭转区域和位置不当
翼轨在加工时，扭转区域若位于轨腰铣削过渡段且区域较小，会导致应力集中，容易萌生裂纹。若扭转区域长度增加或位置避开铣削段，应力分布会更均匀，断裂风险降低。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄨󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
加工质量问题
翼轨在铣削加工时，表面会留下刀纹和棱边，这些缺陷可能形成硬脆组织（如“白层”），成为裂纹的源头。相比之下，未经铣削的普通钢轨在扭转时断裂概率极低。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄨󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
环境温度的影响
冬季低温会加剧钢材的脆性，使得翼轨在扭转或弯折时更容易发生脆性断裂。数据显示，冬季断裂频次显著高于其他季节。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄨󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
淬火工艺的副作用
淬火虽然能提高钢轨的硬度，但也可能引发微裂纹，这些微裂纹在后续加工或使用中会扩展，导致断裂。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄨󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
04 防控措施
针对上述原因，研究人员提出了以下防控措施：
表面处理
对扭转区域和成型区域进行打磨抛光，消除刀纹和棱边，减少应力集中。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄨󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
优化设计
缩短翼轨轨腰的过渡段长度，减少铣削加工量，降低因表面质量不佳引发的断裂风险。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄨󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
改进工艺
淬火后对热影响区进行抛光，消除可能的微裂纹。研究加热扭转工艺，即在扭转时对翼轨进行局部加热，提高材料韧性，避免低温脆裂。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄨󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
加强监测
借助电镜扫描等技术，深入研究断口微观形貌，进一步明确断裂机理，制定更精准的防控措施。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄨󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
05 措施效果
目前，表面处理和优化设计措施已实施，翼轨扭转断裂数量显著减少，降幅达77%。未来，若能推广加热扭转工艺，断裂问题有望进一步减少。
翼轨扭转断裂是高速铁路安全运行的一大隐患，其成因涉及加工工艺、材料特性及环境因素。通过科学分析和针对性改进，这一问题已得到有效控制。未来，随着技术的进步，高速铁路的安全性和可靠性将进一步提升，为乘客带来更加舒适的出行体验。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄨󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
