由钢轨轨面生锈造成的轨道电路分路不良现象会给铁路运输安全带来巨大的危害。针对我国具体国情，提出采用在钢轨轨面连续堆焊一定宽度不锈钢的方案。然而，轨面堆焊不仅会产生焊接残余应力，还会由于钢轨含碳量高，淬硬倾向大，焊后极易在热影响区内生成高碳马氏体组织，导致钢轨发生断裂，造成安全事故。因此对钢轨堆焊的组织与应力进行调控研究具有其必要性。　　针对钢轨焊接存在的问题，本文通过采用随焊动态感应加热的方法对轨面进行预热和焊后后热，实现消除焊接热影响区淬硬马氏体组织的目的;利用有限元模拟软件SYSWELD对钢轨轨面堆焊温度场进行模拟分析，并基于模拟结果探讨了预热、后热、预热+后热三种工艺对焊接热循环参数的影响，预测焊后热影响区组织;采用超声冲击的方法调控轨面焊接残余应力，应用X射线应力测试对超声冲击消除残余应力的效果进行了评价。　　研究结果表明:通过采用动态感应加热可以消除钢轨堆焊热影响区的马氏体组织。随着预热和后热温度的提高，马氏体组织消除的效果越加明显。当预热温度和后热温度分别为320℃和550℃时，可以避免热影响区内高硬度马氏体组织的形成。　　SYSWELD有限元模拟软件对钢轨轨面堆焊温度场的计算结果与实测结果吻合较好，可以为工程应用选择合理的焊接工艺提供指导和依据。　　超声冲击能够有效的消除冲击区域附近的焊接残余拉应力，将表层残余拉应力值转变成有益的残余压应力值。随着冲击次数的增加，冲击附近区域的拉应力转变为压应力并逐步达到最大值，之后继续增加冲击次数，压应力则呈下降趋势。采用全覆盖超声冲击工艺，冲击次数为8次后可以较好的消除钢轨轨面堆焊残余拉应力，引起的纵向残余压应力层为1.2mm，横向残余压应力层为1.6mm。