专题综述

• 国内外高速铁路车轴技术发展现状与展望

  吴毅;李翔;冯亦得;赵雷;康锋;赵兴龙;

  高速铁路车轴是高铁列车的关键部件之一，其性能直接关系到列车的运行安全，世界上主要的铁路发达国家都建立了比较完善的车轴设计校核、材料工艺及生产制造体系。主要对国内外高速铁路车轴技术发展现状进行了分析总结，并对今后技术发展方向进行了展望，以便为车轴研发制造和检修运用提供理论依据和技术参考。

  2022年05期 v.1;No.5 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 881K]
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基础研究

• 青藏铁路格拉段钢轨服役现状调查分析

  刘佳朋;李英奇;石彤;许鑫;甘海云;张银花;

  对青藏铁路格拉段正线与站线在役钢轨，现场测试了钢轨硬度、廓形、焊接接头平直度等数据，调研分析了钢轨母材与焊接接头磨耗、轻伤、重伤、折断等服役情况，获得了钢轨服役现状。结果表明：用于小半径曲线的U71Mn热轧钢轨磨耗速率较快，硬度与强度等级不足，选用在线热处理钢轨U75VH可明显提高钢轨耐磨寿命。格拉段站线钢轨的轻伤数量明显高于区间正线钢轨，鱼鳞伤与剥离掉块在上股钢轨与道岔钢轨中较为常见，钢轨擦伤与机械碰伤占轻伤总数的27%。道岔钢轨母材重伤率是正线钢轨母材的3倍，焊接接头的重伤主要发生在铝热焊接头，铝热焊接头重伤率是气压焊接头的5倍，铝热焊接头的主要重伤类型为内部核伤、气孔、夹渣、夹砂。

  2022年05期 v.1;No.5 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1271K]
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• 动车组变压器内环境参数对油纸绝缘老化特性评估的影响研究

  刘苏阅;王家兴;周旭光;

  车载牵引变压器作为动车组的核心部件，承担着为动车组提供稳定动力的重要使命，变压器出现故障造成危险的同时，也会带来经济损失。油纸绝缘是车载牵引变压器绝缘能力的重要保障，其性能优劣成为决定动车组能否安全稳定运行的关键因素。牵引变压器在运行过程中，绝缘纸位置特殊，难以测量。通过试验分析了绝缘纸的聚合度与油中2-糠醛（2-FAL）的动态分配关系，结果表明：通过绝缘油中2-FAL的含量变化可以计算绝缘纸的聚合度，进而评估变压器绝缘的老化程度；不同的测试环境会导致油和纸之间2-FAL分配的平衡状态不同，进而影响结论的准确性。探究了温度、绝缘纸种类、绝缘油种类的不同对2-FAL在油纸绝缘中分配的平衡状态的影响。研究结果为动车组车载牵引变压器寿命评估提出了新的方法和更精确的环境评估参数，可以提高变压器绝缘状态检测的效率和准确度。

  2022年05期 v.1;No.5 14-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1422K]
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• 弹条腐蚀疲劳机理研究

  石振平;王涛;杜存山;祝和权;贾恒琼;杜玮;伊钟毓;袁磊;

  铁路扣件系统中的弹条在服役过程中面临腐蚀和力学损伤的共同作用，最终发生腐蚀疲劳断裂。检测了弹条的理化性能，同时利用弹条疲劳试验机，研究了弹条在空气和盐水中的疲劳断裂机理，并对弹条疲劳断口形貌进行了宏观观察和微观分析。结果表明：腐蚀造成的腐蚀坑和腐蚀电偶Zn/Fe引起的氢还原反应都可能造成腐蚀疲劳断裂。通过耐磨、致密、结合力好和不会引起氢脆的涂层来隔绝腐蚀介质，可以有效延长弹条的腐蚀疲劳寿命。

  2022年05期 v.1;No.5 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 2702K]
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技术开发

• 稀土钢轨在线热处理冷却工艺研究

  白国君;杨吉春;梁文京;乌云达来;

  采用在线风雾冷却工艺对包钢生产的BGREⅢ钢轨进行了在线热处理实验室研究和工业试验研究。结果表明：BGREⅢ钢轨热处理后的抗拉强度能够达到1 300 MPa以上，断后伸长率达到10%以上，踏面硬度达到380 HBW以上，无异常组织。钢轨通长组织和性能稳定，可以达到研发预期技术指标要求。

  2022年05期 v.1;No.5 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1180K]
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• 高速道岔主动式砂轮曲面打磨工艺的研究与实践

  俞喆;刘文;田晓波;张训全;李晨光;

  以采用主动式砂轮曲面打磨技术的MS-10C型曲面打磨机为研究对象，对其在高速道岔上的打磨工艺进行了研究，并与传统道岔打磨车的打磨工艺进行了对比。现场应用结果表明：MS-10C型曲面打磨机可采用磨石砂轮与纸砂轮复合打磨完成整组道岔的贯通打磨，采用磨石砂轮时可将尖轨限打区缩短53%，心轨限打区缩短41%，采用纸砂轮后可对传统道岔打磨受限区进行无障碍通打，打磨后各项指标均能满足《高速铁路钢轨打磨管理办法》要求，同时完成一组18号道岔的打磨时间约为传统道岔打磨车的67%，有效提高了高速道岔的打磨效率。

  2022年05期 v.1;No.5 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1535K]
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• 道旁式钢轨润滑应用技术研究

  王猛;梁旭;李英奇;郑建国;曹欣旺;刘丰收;

  针对我国普速铁路小半径曲线钢轨润滑应用技术，对过度润滑导致的钢轨典型伤损进行了分析，并根据小半径曲线特征点钢轨的磨耗量变化趋势和钢轨裂纹分布情况，对道旁式钢轨润滑的合理时机和润滑位置进行研究。研究结果表明：过度润滑会加速轨距角位置疲劳裂纹的累积和发展，进而导致剥离掉块的发生。当曲上股钢轨的轨距角或轨距面位置产生肥边后，应立即停止润滑，清理油脂，采用打磨方式消除肥边。钢轨的合理润滑时机应该是在钢轨出现侧磨之后。采用道旁式润滑设备对曲线钢轨进行润滑时，应确保曲线内上股钢轨的润滑材料涂敷范围上限位置不高于轨顶最高点以下7～8 mm处，同时，涂敷范围上限也不应低于轨顶最高点以下16 mm处，并控制合适的涂敷量和频次。

  2022年05期 v.1;No.5 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K]
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设计制造

• 50N-16整铸高锰钢辙叉关键技术研发

  杨英奇;谭红刚;严陇强;吴海斌;李成浩;伍方明;

  通过对50N-16整铸高锰钢辙叉造型砂主粒度占比、砂型即时抗压强度进行控制改进，对砂型型腔进行热风烘干，辙叉表面进行抛丸打砂处理，采用覆膜砂进行道钉孔造型，改善了辙叉表面及浅表面气孔缺陷。借助高能射线数字检测方式，重点监控辙叉内部质量，增加热处理1 080℃高温保温阶段，精控热处理即时温差，提高辙叉基体材料性能。结果表明：通过系列工艺改进，可以很好地控制辙叉表面及内部质量缺陷，并使得辙叉基体材料性能得到一定提高，达到了新品辙叉关键技术研发目标。

  2022年05期 v.1;No.5 47-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1014K]
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• 治理滚动接触疲劳伤损钢轨的打磨廓形设计及效果评价

  张金;侯永胜;逯尚卿;田常海;杜涵秋;李晨光;

  针对我国普速铁路普遍存在的钢轨滚动接触疲劳伤损情况，对滚动接触疲劳伤损的形成机理和分类进行了论述。以经典的轮轨接触几何学和轮轨接触力学为理论依据，对无侧磨且带有疲劳伤损的曲线地段钢轨进行了打磨廓形优化设计，并通过仿真计算分析评价了廓形优化设计的效果。结果表明：廓形优化设计后轮轨接触点分布趋于集中，且基本位于轨顶中心附近区域；轮轨接触应力有所减小，曲下股减小约9.11%、曲上股轨顶面减小约20.28%、曲上股工作边减小约39.33%；轮轨磨耗指数有所增大，曲下股增大约27.57%、曲上股轨顶面增大约3.14%、曲上股工作边增大约282.26%，有利于加速曲上股钢轨形成侧磨；车辆运行安全性指标有一定的改善，轮重减载率降低约11.43%，脱轨系数降低约7.50%。

  2022年05期 v.1;No.5 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1388K]
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工程应用

• 高速铁路钢轨铺设施工方案概述

  李力;高振坤;杨云堂;段启楠;范围;

  我国高速铁路建设10多年来，已形成了成熟的铺轨技术体系。新技术、新工艺及大型养路机械的运用对于高速铁路无缝线路铺设具有重要作用。结合我国高速铁路铺设作业流程，总结分析了无砟轨道及有砟轨道钢轨铺设方案，着重介绍了无缝线路铺设中单元焊、配砟与整道及锁定焊的作业流程及施工要点，从全局的角度介绍了大型钢轨铺设施工机械的运用特点及优缺点。

  2022年05期 v.1;No.5 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K]
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• 轻量化设备箱使用柔性材料的探讨

  江卫青;武文;江鹏程;

  常规设备箱使用刚性材料面板，因箱面承担荷载所以较厚重，如以支架安装设备、以柔性材料作为设备箱面板，则可以大幅降低设备箱自重。就柔性材料的选用、性能、使用注意事项、安装方式展开探讨。很多列车设备箱箱体结构与制动控制装置箱体类似，蓄电池箱结构可优化程度最高，对制动控制装置、蓄电池箱结构二者面板进行仿真模拟，减重幅度分别在77%、90%。为车体轻量化设计提供一种方案。

  2022年05期 v.1;No.5 61-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K]
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• 浅谈百米轨工地车载焊接组织模式与应用——以海南西环货线换轨施工为例

  卢茂希;

  在大修换轨施工中，工地焊接主要有铝热焊、移动气压焊、移动闪光焊等作业模式。当大修施工地段无法运输500 m长钢轨时，百米定尺轨的焊接就需要采用工地焊接完成。通过分析工地移动焊的作业模式，结合车载焊的特点，提出了基于车载焊的工地百米轨焊接组织模式，将百米轨运输车组与车载焊轨车组、T11长轨车直接编组成1列，通过百米轨输送、焊接过程输送、焊接后长钢轨输送等技术，形成百米轨焊接生产线，进行长钢轨焊接，满足现场大修施工需求。该方法采用百米轨直接输送至车载焊轨车进行焊接、焊接成长轨后直接输送至T11长轨车的作业模式，减少了百米轨及焊接后长钢轨调运装卸的环节，减少了工作量。经海南西环货线实践，已利用本施工模式完成了44.8 km钢轨的焊接，应用效果较好。

  2022年05期 v.1;No.5 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 911K]
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检测分析

• 盾构机用泡沫剂性能测试方法研究

  贾恒琼;王涛;魏曌;吴韶亮;董宏伟;

  目前部分泡沫剂企业标准中采用量筒或电动搅拌机制备泡沫来检测其性能，难以反映盾构机的真实泡沫性质。针对上述问题，研制了实验室泡沫发生装置，近似模拟盾构机泡沫发生装置，并提出了评价泡沫性质的2个指标：发泡倍数和半衰期，建立了发泡倍数、半衰期的测试方法。现有企业标准中评价泡沫剂金属腐蚀性只是定性给出“无腐蚀、无变色”的指标，为了减缓泡沫剂溶液对金属容器、管路、切削刀等的腐蚀，提出了评价泡沫剂耐腐蚀性的定量指标：腐蚀速率和腐蚀电位。

  2022年05期 v.1;No.5 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1346K]
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• ER8和ER8C材质动车组车轮运用对比研究

  王辰浩;霍锋锋;崔宇轩;

  在速度350 km/h和谐号CRH380CL型动车组上同时装用ER8C和ER8两种材质的车轮，运行120万km，跟踪并收集2种材质车轮的旋修数据及多边形检测数据，分析了轮径磨耗量、旋修量、高阶多边形粗糙度幅值，ER8C较ER8平均轮径损耗量（磨耗量+旋修量）降低，ER8C高阶多边形粗糙度最大幅值趋势均低于ER8。在收集数据的基础上，对2种材质车轮的踏面表面状态进行外观检查并拍照对比，ER8C踏面表面状态整体较ER8车轮优良，其滚动接触疲劳裂纹更少。结合旋修后数据中轮径尺寸和车轮的运行里程，发现ER8C材质车轮的运行里程较ER8材质车轮大大延长。

  2022年05期 v.1;No.5 76-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K]
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• 在役动车组空心车轴中心孔内表面缺陷超声检测研究

  黄永巍;吴毅;张澎湃;毕超;高鹏;霍锋锋;薛清涛;刘春生;

  目前在役动车组空心车轴超声检测对象有外表面纵向、横向缺陷，中心孔内表面纵向、横向缺陷，以及内部材质缺陷。通过人工缺陷全尺寸台架试验结合理论分析，确定了正常运用条件下，空心车轴中心孔内表面横向及纵向缺陷不会萌生出疲劳裂纹，可不作为在役空心车轴超声检测的缺陷类型，在确保空心车轴运用安全的同时，避免了大量无效检测工作。

  2022年05期 v.1;No.5 80-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 922K]
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• 欢迎订阅2023年《高速铁路新材料》

  <正>《高速铁路新材料》创刊于2022年，双月刊，中国标准连续出版物号：CN 10-1791/U2,ISSN:2097-0846。《高速铁路新材料》是在国内外公开发行的高铁新材料领域专业学术期刊，由中国国家铁路集团有限公司主管，中国铁道科学研究院集团有限公司主办，中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所承办。主要刊载铁路材料领域相关基础研究和应用成果，聚焦高铁新材料、新技术、新工艺，为我国铁路科学发展和科技进步提供服务。

  2022年05期 v.1;No.5 84页 [查看摘要][在线阅读][下载 585K]
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• “高速铁路新材料”征稿启事

  <正>《高速铁路新材料》(CN10-1791/U2)由中国国家铁路集团有限公司主管,中国铁道科学研究院集团有限公司主办,《中国铁路》杂志社有限责任公司出版,中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所设立编辑部。《高速铁路新材料》主要刊载铁路材料领域相关基础研究和应用研究成果,聚焦高铁新材料、新技术、新工艺,服务我国铁路科学发展和科技进步。经国家新闻出版署批准,本刊已于2022年2月正式出版,现面向全国业内公开征集稿件,诚邀各位专家、学者和技术人员赐稿!

  2022年05期 v.1;No.5 85页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K]
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