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无缝钢轨的使用明显降低了轮轨冲击载荷,提高了轮轨使用寿命。然而,焊接接头是无缝线路性能最差的部位,焊接接头在重复的车轮滚动下会发生低塌,增加了焊接接头的不平顺,尤其是当列车提速和轴重增加时,轮轨冲击力急剧增大,造成了钢轨焊接接头的严重破坏。目前国内外对钢轨焊接接头冲击磨损性能的研究较少,鉴于此,本文在自制的冲击磨损试验机上,模拟车轮经过钢轨焊接接头的冲击作用,研究了闪光焊、铝热焊两种焊接工艺下过共析钢轨焊缝、热影响区软化部位及母材的冲击性能,并利用光学显微镜、扫描电镜、MVK-H21维氏硬度仪和激光共聚焦显微镜等设备,对比分析了不同冲击循环次数下焊接接头材料冲击磨损的演变行为和磨损机理。得到的主要结论如下:1.开发的冲击磨损试验机最大冲击力为1000 N,冲击频率为0-20 Hz;试验机系统控制软件利用Labview平台开发,试验参数调整方便,试验数据自动存储,并实现了联网状态下远程监控和控制,系统自动化程度较高。2.随着冲击次数的增加,钢轨焊接接头处材料的冲击磨损均经历着塑性变形、点蚀破坏和疲劳剥落的过程。冲击后试样冲击坑内侧氧元素含量明显高于外侧,冲击磨损是疲劳磨损和氧化磨损共同作用的结果,后期损伤主要以疲劳剥落为主。3.由于焊接工艺导致的接头组织微观结构和力学性能的差异,造成不同焊接部位材料冲击性能有较大差别:同一焊接接头,热影响区软化部位抗冲击性能最差,塑性变形最严重,磨损体积和磨损率最大,焊缝处次之,母材抗冲击性能最好;且硬度对焊接接头的抗冲击能力有显著影响,硬度越小,疲劳剥落出现的时间越早,其抗冲击能力越差。4.对于过共析钢轨,由于闪光焊焊接接头进行了焊后正火热处理,其组织均匀性提高,力学性能得到改善,整体硬度高于铝热焊焊接接头,因此,其抗冲击性能优于铝热焊焊接接头。