为适应我国铁道线路对高强耐磨钢轨的需求，提高无缝线路的使用寿命，国内各铁路局相继采用PD3钢轨进行既有线钢轨的大中维修更换，并在城市地铁和轻轨的建设中广泛应用。PD3钢轨耐磨性好，实际使用寿命高，但随着既有线上PD3钢轨的大量铺设使用和铁路部门运量、轴载、行车密度和运营速度的不断提高，既有线上的PD3钢轨也不可避免的出现不同类型的伤损。研究PD3钢轨在新形势下伤损的主要类型和发展规律，以及PD3伤损钢轨的补焊技术和工艺，可以加深我们对PD3钢轨工作状态的认识并有助于合理使用钢轨和延长其使用寿命，保证行车安全和旅客舒适度要求，具有重要的现实意义。 本论文对PD3钢轨的材质和力学性能特点、PD3钢轨剥离掉块伤损及形成机理进行了分析，在对京哈线秦沈段的PD3钢轨的主要伤损及机理的跟踪调查的基础上，研究分析了PD3钢轨母材和接头伤损的类型和原因、秦沈段波磨机制和机车抖动情况，以及PD3钢轨的伤损管理和修复措施。 为了能够以较小的代价、较短的时间快速修复线路上剥离掉块、擦伤等表面伤损，恢复线路平顺性，减少维修工作量，保证铁路行车安全，提高经济效益，本论文在对钢轨材料焊接特性、钢轨焊修焊条、PD3钢轨施焊工艺进行研究的基础上，研制出一种专门用于PD3钢轨焊补的新型堆焊焊条。分别通过试验室检验和现场检验方式对PD3钢轨补焊的施焊工艺进行了研究，并且在沈阳铁路局沈大线辽阳工务段管内进行了补焊试验，积累了宝贵的实际经验。由于钢轨表面焊修后，提高了线路的平顺性，列车对线路的冲击破坏相应减少，减少了线路维修工作量，产生了较好的社会经济效益。