基础研究

• 不同蠕滑率下ER8车轮钢摩擦磨损性能分析

  赵海;贺晨宇;霍文文;高伟;刘鹏涛;刘学华;

  利用GPM-40滚动接触疲劳试验机研究ER8车轮钢在不同蠕滑率下的摩擦磨损性能，分析试样磨损量、摩擦系数、显微硬度、磨损形貌及微观组织变化，探讨蠕滑率对车轮钢摩擦磨损行为的影响规律。结果表明：随着蠕滑率的增大，ER8车轮钢的磨损量显著增加，摩擦系数也呈现增大的趋势；滚动摩擦磨损试验后，车轮钢试样表面硬度显著升高；随蠕滑率增大，总硬化层深度有所增加，但表层硬度降低；随着运行转数的增加，试样表面磨损由犁沟磨损、黏着磨损演变为疲劳磨损，并伴有氧化磨损；蠕滑率增大导致磨损量增加，试样剧烈塑性变形层的厚度减小；随蠕滑率增大，表面疲劳裂纹的数量增多，但裂纹长度明显减小。

  2025年02期 v.4;No.20 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K]
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• 机车车轮同轴轮缘偏磨问题的运维策略研究

  焉颖;王均国;赵强;王子臣;王菲儿;

  机车车轮同轴轮缘偏磨是一种常见的异常磨耗现象，不仅存在安全隐患，也缩短了车轮的正常使用寿命。围绕我国东部沿海地区A机务段配属HXD3系机车的同轴轮缘偏磨问题开展研究，首先分析该机务段车轮同轴轮缘偏磨的原因，总结出机车自身重心偏移或转向架构件服役性能不对称是导致单侧轮缘磨耗速率异常偏高的主因。基于此，提出3种可在机务段实施的车轮运维方案，并通过轮缘磨耗率及轮缘厚度差的变化，对运维方案的效果进行跟踪验证。结果表明：通过将偏磨轮对单侧垫高以调节机车重心，可有效改善A机务段HXD3系机车同轴轮缘偏磨问题。采用反向调整轮径差方案处理的6条轮对，轮缘磨耗率较处理前平均下降0.24 mm/万km，下降比例为70.41%。反向调整轮径差方案还具有调节自由度高、实施相对简单的优势，有望减少因恢复异常磨耗轮缘而导致的轮径旋修损失，有效延长车轮运用寿命，从而降低机务段的车轮运维压力。

  2025年02期 v.4;No.20 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1083K]
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• 机车车轮健康状态评估和机车预报警模型研究

  程亚萍;徐桐;刘通;孙宇铎;王菲儿;王峰;冯颖;

  为更加精准地提高机车车轮维护质量，设计了机车车轮健康状态评估和机车预报警模型。首先将车轮的健康状态分为“健康”“关注”“异常”“报废”4个等级，并开展车轮轮径、踏面磨耗、轮缘厚度、轮径差、轮对内侧距、轮辋宽度、异常磨耗、报警信息、伤损信息、故障信息10类关键影响因素与车轮健康状态的相关性分析，建立车轮健康状态评估模型；然后根据机车车轮健康状态评估结果设计机车预报警模型，分为“健康”“预警”“报警”3个等级，建立机车预报警分级推送和消除机制，保障车轮健康状态的准确推送和及时处理；最后总结近2年来该模型的应用效果，机车车轮健康率提高了3.53%，机车预警率下降了8.64%，机车报警率下降了6.81%。

  2025年02期 v.4;No.20 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1134K]
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技术开发

• 高速铁路钢轨廓形连续检测与实时评估技术研究

  杨光;俞喆;李英奇;龚一帆;周韶博;张金;

  针对高速铁路钢轨廓形快速检测及精准评估需求，提出了基于激光视觉原理的钢轨廓形连续检测技术方案及实时评估方法，研发了高速铁路钢轨廓形检测车及钢轨廓形状态评估软件。结果表明：高速铁路钢轨廓形检测车检测精度达±0.01 mm，检测范围覆盖道岔尖轨-基本轨组合廓形；钢轨廓形状态评估软件具备钢轨廓形偏差分布、廓形质量实时分析功能；实现了线路双股钢轨廓形、道岔区钢轨组合廓形、轨底坡和轨距的同步连续检测以及廓形质量的实时评估，将有利于提高高速铁路钢轨廓形检测效率及状态评估准确性。

  2025年02期 v.4;No.20 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K]
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• 铁路货车车体用不锈钢复合板的开发与应用

  卢思哲;吴毅;张建灵;范明哲;付培茂;赵彦峰;

  我国铁路持续不断推进货车钢材的升级换代，但车体材料耐蚀性与整车设计寿命的匹配性仍是制约行业发展的技术瓶颈。针对此问题，基于铁路货车实际运行工况，选取T4003和Q450NQR1两种现役车体钢为基材，采用异钢种直接焊接连轧直轧方式成功制备出铁路货车车体用不锈钢复合板。经检测，不锈钢复合板的理化性能优异，各项检测结果均满足铁路货车制造要求。通过折弯成型、焊接组装等工艺验证，不锈钢复合板展现出优异的加工适应性，整车试制时应用效果良好，为铁路货运装备长寿命化发展提供了创新解决方案。

  2025年02期 v.4;No.20 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K]
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• 铁路小半径曲线钢轨病害分析及打磨工艺工法探讨

  黄祖泽;

  结合实例统计了小半径曲线钢轨病害数据，分析了小半径曲线常见钢轨病害的表现形式和形成原因，在总结其特点规律的基础上，研究探讨小半径曲线轮轨关系和针对性打磨工艺工法，对提升小半径曲线钢轨状态、减少日常维修养护工作量、延长曲线钢轨使用寿命、节约成本具有重要的现实意义和指导作用。

  2025年02期 v.4;No.20 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1827K]
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设计制造

• 钢轨焊接和热处理一体机新型直流电源研究

  史雯;李力;高振坤;赵国;刘威;

  直流电源因其电流密度高、稳定性好，正逐步应用于铁路钢轨焊接领域。研制了一种用于钢轨焊接和热处理的新型大功率直流电源，该电源以IGBT为核心，能够同时满足钢轨焊接和热处理需求，实现了“一源两用”。应用研制的新型电源进行了钢轨现场焊接和热处理试验，并对焊接接头性能进行了测试。试验结果表明：焊接接头质量优良、稳定性高。热处理后钢轨轨头温度可以达到900℃，两侧轨底角温度分别达到892、914℃，符合热处理温度要求。此外，焊接接头性能试验结果满足现行标准要求。

  2025年02期 v.4;No.20 39-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1805K]
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• 凹底平车优化设计与型式试验研讨

  郑景龙;

  长大货物车是铁路运输中用于承载超限货物的特种车辆，具有载重大、结构特殊、适应性强的特点，其设计制造需严格执行相关国家标准和行业规范。系统阐述了国内凹底平车的发展历程，重点分析了凹底架在强度与刚度设计方面的关键技术难题。凹底架整体结构的高应力区域分布复杂，特别是折角部位存在显著的应力集中现象。基于对历代凹底平车承载性能指标和考核数据的统计分析，提出了结构优化方案，并采用三维建模与有限元仿真相结合的方法，对凹底架进行了全面的强度与刚度计算分析。通过对比优化前后的应力分布和刚度数据，验证了设计方法的有效性。研究结果表明：优化后的凹底架整体结构和折角部位设计方案显著改善了应力分布状态，提高了结构可靠性。结合试验数据，对凹底平车现行型式试验标准和运用考核指标提出了改进建议，为其设计优化和标准修订提供了理论依据和技术支撑。

  2025年02期 v.4;No.20 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K]
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工程应用

• 道岔现场闪光焊接装备及施工技术研究

  李金华;涂序辉;李力;罗国伟;高振坤;丁韦;彭鹏;张金龙;

  研究和推行在道岔区域采用现场闪光焊替代铝热焊的技术及装备，将显著改善无缝线路的运用状态，降低潜在的断轨风险，从而保障线路行车安全。通过现场需求及工况调研，针对道岔区域现场闪光焊的技术难点进行了关键技术研发，研制了适用道岔区域不同作业工况需求的焊轨机装载形式，制定了适应不同场景的现场闪光焊接施工工法，形成了道岔现场闪光焊接成套技术，为后续大规模推广应用提供参考依据。

  2025年02期 v.4;No.20 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1244K]
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• 脂肪酸甲酯衍生物在动车组外表面清洗剂的应用性能研究

  相若函;杜玮;伊钟毓;刘一铄;杨翔;

  为探究脂肪酸甲酯衍生物在动车组外表面清洗的应用潜力，选用3种典型的脂肪酸甲酯衍生物（MES、FMEE、FMES），并对其基本特性及应用性能进行了测试。测试结果表明：在质量分数为1%条件下，3种脂肪酸甲酯衍生物溶液接近中性，表面张力相近；MES的低温稳定性较差；FMEE在乳化力、润湿性能、泡沫性能方面均优于FMES，但在洗净力方面表现一般；MES在乳化力、洗净力、泡沫性能方面均优于FMES，但润湿性能较差。

  2025年02期 v.4;No.20 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K]
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• GAAS80/580焊机自动对中影响因素及改进措施

  马军;

  随着铁路向高速、重载等方向发展，无缝线路对钢轨焊接接头质量的要求不断提升，焊接接头错边量是影响焊接接头质量的重要因素之一，焊机自动对中稳定性是衡量焊机性能及保障焊接接头质量的重要因素。针对钢轨固定式闪光焊机GAAS80/580在自动对中过程中存在稳定性差、对中精度低等问题，结合在维修保养、自动对中调试过程中发现的工装使用情况，总结关键工装对焊机自动对中的影响，提升焊接质量控制措施，保障自动对中精度及焊接错边合格率。

  2025年02期 v.4;No.20 64-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K]
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检测分析

• 大功率交流传动机车换轮原因分析及对策研究

  石珮廷;纪长龙;杨延峰;覃栋;廖蛟龙;杨兴宽;

  为减少机车不必要的换轮，对典型机务段的换轮原因进行调研分析，结合换轮和旋修数据探究引发机车频繁换轮的主要故障，通过现场跟踪测试总结伤损的宏观特征和发展规律，利用金相检查研究伤损的产生机制和影响因素，并针对性地提出解决对策。结果表明：换轮量较大的本质原因是频发的踏面斜裂纹和横向裂纹，二者均属于连续型滚动接触疲劳裂纹；裂纹的萌生及扩展主要受轮轨蠕滑力、材料屈服强度和轮轨间低黏度液体影响。基于上述机理，提出的运维对策为试用较高屈服强度车轮、降低机车最大电制动力、提高增黏砂品质。

  2025年02期 v.4;No.20 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1520K]
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• 车轮浅表层缺陷试块的全聚焦相控阵超声检测分析

  潘碧琳;杨兴宽;黄永巍;李立凡;

  针对车轮浅表层缺陷难以检测的问题，根据实际服役车轮中常见的缺陷特征，设计了包含不同长度、深度和角度的浅表层裂纹试块，并采用全聚焦相控阵超声技术进行检测。通过对比分析全聚焦相控阵超声技术、相控阵扇扫及常规超声检测技术在浅表层裂纹检出能力、定位精度与成像质量方面的差异。结果表明：全聚焦相控阵超声技术在检出率、检测误差、图像信噪比以及缺陷深度定位精度上均表现最优，体现了其在车轮浅表层缺陷检测方面的显著优势。

  2025年02期 v.4;No.20 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1209K]
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• 转辙机排布式接点磨损原因分析及改善方法研究

  王志文;史芳武;王小明;高阳;孙阳阳;

  转辙机的排布式接点在现场复杂多变的使用环境中会出现接点磨损的现象，导致动接点脱出困难，最终造成接点缓打或卡阻。针对该现场引发的问题，首先，从接点片磨损原因进行理论分析；其次，通过试验验证与接点磨损强相关的因素；最后，通过借鉴高压运输行业广泛应用的电力复合脂工程化经验，结合转辙机使用工况，开展常温、低温试验研究，得出电力复合脂对于转辙机接点磨损有着较为明显改善的结论，为提升转辙机接点的使用寿命、降低转辙机卡阻概率提供了思路和经验。

  2025年02期 v.4;No.20 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1550K]
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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。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。本刊于2022年2月创刊发行，现面向全国公开征集稿件，诚邀各位专家、学者和技术人员投稿。期刊栏目：本刊主要设置试验研究、技术开发、工程应用、检测分析、专题综述等栏目。来稿要求：（1）内容要有独创性，在理论研究和技术开发与应用上具有创新性和学术性，主要阐述研究及试验的目的、过程和方法、研究结果及结论。主题突出，概念明确，数据真实和准确，论证充分，过程清楚，结论明确。

  2025年02期 v.4;No.20 86页 [查看摘要][在线阅读][下载 579K]
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