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铁道部科技示范推广项目“固定型贝氏体钢组合辙叉及尖轨”通过验收

2010-10-11 11:39:15 作者:管理员 来源:d


     日前,经铁道部科学技术司组织专家评审,在全路9个铁路局(公司)工务系统试用一年的部科技示范推广项目“固定型贝氏体钢组合辙叉及尖轨”通过验收。
         是铁道部2006年科研计划项目,其研发工作由北京铁路局、清华大学、北京特冶工贸有限责任公司共同完成。2008年10月,该项目通过部研究成果鉴定。
         2009年6月起,该项目产品分别在北京、沈阳、呼和浩特、济南、上海、郑州、太原、兰州铁路局和广州铁路(集团)公司的京哈、京广、京沪、陇海、京包、南同蒲、包兰等主要干线推广应用300余组,还在朔黄、京包ihe大秦线重载列车运行线路上铺设验证,圆满完成了示范推广试试方案要求的全部内容。
         据介绍,一年的示范推广应用表明,该项目符合相关技术要求技术成熟、性能可靠、效果显著,有效延长了辙叉和尖轨的使用寿命,取得了良好的经济和社会效益。


新材料为铁路运输安全保驾护航
——“定性贝氏体刚组合辙叉及尖轨”科技项目示范推广侧记
         2010年7月31日,铁道部科技司在呼和浩特召开“固定型贝氏体钢组合辙叉及尖轨”示范推广验收会。来自部安监司、运输局,18个铁路局(集团公司),京沪高铁公司,铁科院,中铁咨询集团,朔黄铁路发展公司,大准铁路公司等单位的专家和代表参加会议。
         会议中,与会专家和代表听取了示范推广工作总结及呼和浩特等铁路局使用情况的报告,并参观了包头工务段京包线陶思浩站贝氏体钢辙叉及尖轨的实际运用情况。经认真讨论审定,与会专家和参会代表形成了验收意见。认为一年的示范推广应用表明,该贝氏体钢组合辙叉及尖轨,符合部颁相关标准的技术要求,技术成熟、性能可靠、效果显著,有效地延长了辙叉及尖轨的使用寿命,取得了良好的经济和社会效益,同意通过验收,扩大推广应用。


(一)
 

         “固定型贝氏体钢组合辙叉及尖轨”是铁道部2006年科研计划项目,是由北京铁路局、清华大学、北京特冶工贸有限责任公司共同承担的部科研项目。
该项目应用新材料、新结构、新工艺成果。研制出的辙叉及尖轨,先期在北京局的丰沙线、石太线,太原局的大秦线铺设试用,经受了长时间的实际应用考验。试用结果表明,该固定型贝氏体钢组合辙叉通过总重突破4亿吨,尖轨的使用寿命较既有产品可提高3-5倍,甚至更长,有的已达十几倍。
         2005年10月北京铁路局对其进行了技术审查。2006年5月铁道部对其进行了阶段性审查。
         2008年10月20日通过了铁道部科研成果鉴定,在全路推广使用。2008年12月1日铁道部运输局发文指出,该产品提高辙叉和尖轨的使用寿命,对保证行车安全,降低使用成本,减少道岔养护维修工作量和对运输的干扰有着重要意义。(BT15贝氏体钢具有良好的综合机械性能,合理的热处理工艺保证了材料性能的充分发挥,韧性储备好不易断裂。贝氏体钢组合辙叉及尖轨适用于V≤160km/h客货车运行条件)。
         2009年6月3日铁道部科技司会同安监司、运输局在北京召开了“固定型贝氏体钢组合辙叉及尖轨”示范推广技术协调会,形成会议纪要。认为北京局提出的推广实施建议方案可行,在组织、实施、资金和技术上均有保证,一致同意由北京局作为该示范推广项目的实施单位,提供成套产品,并做好推广期间的技术跟踪和技术支持,推广期为一年。
        自此,“BT15贝氏体钢组合辙叉及尖轨”开始在北京、沈阳、呼和浩特、济南、上海、郑州、太原、兰州铁路局、广铁集团等9个铁路局的京山、京哈、京广、京沪、陇海、京包、南同蒲、包兰等主要干线推广应用300余组,还在朔黄、京包线的重载万吨和大秦线两万吨级列车运行线路上铺设。


(二)


         根据示范推广会议纪要和实施方案计划要求,示范推广项目组很快成立了。为了完成好这次示范推广任务,项目组主要抓了三方面工作:
        一是产品质量。和钢轨生产单位签订保证BT15贝氏体钢轨技术等级的协议,在产品材质上,有了保证;在生产、检验设备达到“认证”条件的前提下,为保证推广产品达到精品标准,在原有生产线基础上,又投资近亿元增加3000吨压力机一台,6米、9米、14米、28米数控龙门加工中心各1台,自动热处理线一套,确保产品的质量控制。
         二是后期服务。组织三个服务小组,配备车辆、设备、工具、材料,日夜兼程不间断为现场服务。为了掌握产品上线和了解各线的行车情况,争取参加工区的铺设施工,在现场交流辙叉的连接、垫板定位、螺栓扭力矩和保证50mm断面处心轨和翼轨的横向坡比、大平、大方向的顺坡等核心技术进行交底。平时和工区保持密切联系,掌握现场的运行和动态变化,发现问题保证在最短时间赶到现场,及时协助解决。
        三是日常观测分析。主要进行三个方面的检查,即外观检查、磨耗检查、其他异常检查。从目前掌握的情况看,各养路工区,都按方案附表要求,按时进行观测,每个辙叉都有检查记录。总体看平均垂直磨耗量在1.1毫米至2.5毫米之间,其中,1.1毫米至1.5毫米之间63.7%,1.5毫米至2.5毫米之间占36.3%。经过一年的运行,使用状态基本正常。


(三)


         一年来,8个有科技示范推广任务的铁路局(集团公司)合计订货82个,到今年5月31日上道63个,占75.8%。
        运行最长时间的389天,通过总重2.39亿吨,超过300天的有7个,占11%;通过总重超过1亿吨的11个,占17%。最早上道的是呼和浩特局包头工务段京包线陶思浩站的1#、3#、6#辙叉,2010年5月9日已使用389天,累计通过总重已达2.39亿吨,其次是上海局南京桥工务段高里站130#辙叉,2009年6月1日上道,已使用365天,通过总重达1.2亿。
         从上道运行的63个辙叉总体情况来看,基本处于正常良好状态。对延长辙叉使用寿命,保证运行安全,减少养护维修工作量效果显著,得到了现场的好评。


(四)


        虽然固定型贝氏体钢辙叉通过4亿吨,贝氏体钢轨尖轨寿命提高3-5倍,在国内处于技术领先地位,但要完全适应高速、重载运输发展的要求,还相差很远。在科技示范推广的一年的时间里,在做好具体工作的同时,项目组也在不断进行改进,以适应未来推广应用的更高要求。
        项目示范推广以来,项目组人员不间断地深入重点局、工务处、工务段、车间和工区,先后调研22次,举行座谈会8次,听取现场不断改进的建议。积极主动和铁科院金化所的钢轨室、焊接室,铁建所的线路室,清华大学,中铁咨询公司等合作单位保持密切联系,从理论到实际运用,全方位做好技术支持。
        一年来,在认真总结、吸收示范推广单位意见建议的基础上,通过不懈努力,目前该项目产品在以下几项重要环节上有了新的发展。
        原料质量有保障。目前,该品种钢轨已经纳入包头钢铁公司的正常生产计划,把BT15贝氏体钢钢轨冶炼制造工艺流程列入350公里、380公里高速轨制造工艺标准之中。使贝钢原材料的质量有了实质性的改进。
        结构合理再优化。一是根据现场的合理建议,与中铁咨询公司合作,从结构上进行了改进完善,提高了辙叉的框架钢度,增加辙叉的整体强度;二是根据用户的不同需求,研制出了整体胶接辙叉。使辙叉的抗纵向应力能力和螺栓的防松都得到很大提高,把整铸辙叉的优点也吸纳进来。
       焊接焊补更适应。随着轨道不断向无缝化发展,跨区间超长无缝线路的大量铺设,辙叉与钢轨焊接必须满足。在铁研院金化所的帮助指导下,做了近四年100多个头的焊接试验和现场动态观测,BT15贝氏体钢轨与珠光体普通钢轨(U75V、U71Mn)的铝热焊接性能,不论是德国的或法国的焊剂,都达到部颁标准TB/T1632.3-2005钢轨焊接第3部分“铝热焊接的要求”。目前已在各局(公司)得到广泛应用,且状态良好。对于贝钢组合辙叉的焊补修复,一是在中国钢研院的帮助下,已完成新型焊条的研究,前期试用得到用户肯定。二是与铁科院焊接室密切合作、共同研究,从理论分析、到现场试验,都肯定了这种材料的可焊性。同时制订了严谨的辙叉焊补工艺流程及标准。
        具有良好性价比。从八个局的示范推广和大秦线改进试铺情况看,BT15贝氏体钢组合辙叉能通过总重4亿吨,BT15贝钢尖轨较普通尖轨延长寿命平均3-5倍,是能做到的。驼峰站场尖轨有的达到8-12倍。由于采用了全合金材料和不同的热处理工艺及专用设备,同其他同类产品相比,该项目产品从价格上虽有所提高,但可成倍乃至数倍提高使用寿命,同时可以大量减少更换维修工作量和人工成本,减少对运输的影响,其经济效益和社会效益突出。

(五)


         历经10年的研究和应用,己显示出了BT15贝氏体钢这种材料的优良特性。因BT15贝氐体钢的热处理方式是调质处理,做到全断面性能一致。与常规的表面淬火轨(外硬内软)相比,辙叉、尖轨、基本轨、护轨及小半经曲线耐磨轨等,使用寿命更长、不易发生轨头揭盖等不安全隐患。加之贝氏体钢的高强高韧和良好的韧性储备,“长寿命、抗裂纹(即便有裂纹,也不易延伸)”成为这种材料的鲜明特点。用它制成的产品,为铁路运输起到了保驾护航和节支降耗的作用。

 

 

 

 


 

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