淺析重軌軋疤缺陷原因及改進措施

任世友

（河鋼邯鋼大型軋鋼廠，河北 邯鄲 056000）

近年來，隨著科技的發展，高速重軌的生產技術也取得了長足的進步，當前普遍采用的是萬能軋機技術，其工藝布置一般為：BD1-BD2-UR-E-UF。但是，在其生產過程中也存在著很多問題與不足，尤其是軋疤缺陷的產生，影響了鋼軌的質量。而且在連續生產階段，這種缺陷是很難發現的，很大程度上制約著鋼軌質量的提高，進而為列車的安全運行埋下了隱患。因此，必須進一步加強重軌軋疤缺陷原因以及改進措施的研究。

1 鋼軌缺陷分析

在實際生產中，萬能軋制技術有著非常多的優勢，不僅產品精度高，所需的能耗也比較低，但是考慮到鋼軌的復雜生產流程，其中任何一個細節做的不到位都會造成缺陷的產生，進而影響到最終產品的質量。

1.1 結疤

結疤，是在生產過程中較容易產生的一類缺陷，由于表面有異物壓入進而形成疤痕，其外部輪廓具有不規則性，且常常有多種不同的類型，出現的位置也不確定。研究發現，鑄坯缺陷是造成結疤的重要因素，因此，在具體的生產階段，不斷提升所使用材料的純凈度、改善鑄坯的表面質量，可以有效避免結疤的產生。在進行冶煉時，應嚴格控制雜物的進入，并選取科學、合理的鑄造溫度以及澆注速度，并對產品的冷卻速率進行很好的控制，以有效提高鑄坯的質量。此外，通過對結疤的深入研究還發現，其與裂紋有著較為密切的關系。

1.2 軋痕

軋痕，也是生產過程中較為常見的一類缺陷，一般可分為以下兩種：一是，周期性軋痕，顧名思義，呈現出周期性的分布，所產生的軋痕在形狀上趨于一致。這類缺陷的產生，主要是因為在生階段出現了操作不當，使得孔型老化過快，進而形成了周期性軋痕。二是，非周期性軋痕，其產生于鋼軌的不同位置。這類缺陷的產生，主要是因為生產過程中粘在軋輥等部位的金屬掉到了鋼軌表面，經過多次碾壓而形成。軋件進出孔型，與衛板多次進行接觸，在其表面就會累積下一定厚度的金屬層，再進行軋制后，就會形成不同程度的軋痕。通過上述分析可以發現，在實際生產中，應不斷改進生產技術，嚴格按生產流程操作，以盡可能減少鋼軌缺陷的產生，提高鋼軌的最終質量。

2 軋疤缺陷原因及特征分析

2.1 軋疤缺陷的原因

軋疤缺陷是影響重軌質量的重要因素，其產生的原因主要是由于孔型腰部的輥臺過高，如果軋件存在一定的彎曲、變形，或是衛板未能起到應有的導向作用，就會在咬入階段對輥臺造成某種程度的沖擊，進而導致軋疤缺陷的出現。比如，軋件在進入UF 成品孔型時，軋件端頭出現了輕微的彎曲、扭轉或是衛板沒能起到應有的作用，就會使得軋件沖撞軋輥，造成金屬滯留在相應的區域，當軋輥繼續向下旋轉時，就會引發軋疤缺陷的產生。所以說，導致軋疤缺陷的主要因素有：孔型、衛板設計與安裝、軋件端頭彎曲等。在進行衛板的設計與安裝時，存在不規范的操作，就會產生一定程度的軋疤缺陷。在具體的設計過程中，腰部、底部衛板的落差過小，會使得軋件在咬入之前出現歪斜。衛板安裝操作時，不合理的操作會使得輥面露出太多，在咬入的某一瞬間，軋輥受到沖擊粘肉的可能性大增。

對于UF 軋機來說，在咬入孔型的時候，如果所使用的衛板在高度上有所不足，使得軋輥在某一方向上露出的過多；如果所使用的衛板在水平方位的偏移有所不足，使得軋輥在軸向上的露出過多，這些都會增大沖擊而出現粘肉。所以說，要想有效地控制軋疤缺陷，就要合理選擇衛板的高度，并對其偏移量等相關參數進行有效地控制。

2.2 軋疤缺陷的特征

在形狀上，軋疤一般呈現出月牙形。但由不同孔型產生的軋疤，在很多方面會有著較大的差別。一方面，軋疤的周期長度有所區別。因為各道次的輥徑等參數是不完全相同的，最終產生的軋疤的周期長度也不盡相同。另一方面，軋疤的形態特征有所區別。在BD2 軋機的第五孔咬入時，由于缺少了上衛板的作用，使得咬入的波動較大，往往是在重軌的上腰部產生軋疤。UR軋機在第一道軋制時，需要確保軋件的成功咬入，所以留出的空隙是比較大的，露出的面積也隨之大大增加，咬入過程中極容易對上輥造成沖擊，軋疤缺陷隨之出現。UF 軋機上，在實際的咬入過程中，腰部常常會受到上下衛板的夾擊，往往會在孔型的下顎等位置形成沖擊粘肉，由于粘肉的程度有大有小，所引發的軋疤也就有長有短。

3 軋疤缺陷改進措施

3.1 孔型及軋件端頭平直度

對壓下規程進行適當的調整：在確保軋件尺寸固定的前提下，對萬能軋機的壓下規程進行一定程度的調整，以確保軋后的平直；對軋邊孔頭部孔型進行適當的修改，以確保軋件通過軋機時的頭部壓力被控制在合理的范圍以內；對萬能軋機的橫向位置進行調整，確保軋制線處于相同的水平線上；對軋機出口衛板的裝設位置進行調整，確保其與輥面的距離科學、合理，同時向操作側進行適當的偏移，以確保實現對中咬入。

3.2 衛板設計及安裝

在實際安裝過程中，首先要給出規范化的衛板安裝標準，確保衛板的高度處于合理范圍內，使得軋件可以較為精準的進入孔型。萬能軋機的出口、入口衛板，要根據需要進行一定程度的偏移，以確保軋件不出現意外偏移，同時盡可能的降低沖擊孔型的概率。對衛板的設計方案進行優化，一是根據相應的施工參數，對衛板的設計過程進行改進；二是根據項目需要，在適當位置增加衛板。

4 結 語

總的來說，鐵路運輸業的高速發展對列車的安全性、穩定性提出了更高的要求，作為影響列車行駛安全的重要因素，鋼軌質量成為了人們關注的焦點。研究發現，軋疤缺陷會對鋼軌的質量造成嚴重的影響，必須進一步加強對軋疤缺陷原因的分析，并提出針對性的解決措施，從而有效提高重軌的整體質量。