分析影響鋼軌產生缺陷的原因

鋼軌螺孔受力的影響

在鋼軌接頭至接頭兩側各延伸3m范圍內，列車會對接觸面形成正應力及剪應力，正應力沿橫斷面傳遞，剪應力沿縱斷面傳遞，兩股應力傳遞至軌腰處，在螺孔位置形成應力集中。在兩股應力長期反復作用下，螺孔附近極易產生疲勞傷損，且細微裂紋發展較快，根據力的傳遞規律，第一螺孔受影響最大，第二孔較小。當內部細微裂紋發展至鋼軌表面時成為表面裂紋，在螺孔所在的幾何面中，人為添加一條正線一條法線，將幾何面沿逆時針方向分割為第Ⅰ象限、第Ⅱ象限、第Ⅲ象限及第Ⅳ象限，裂紋沿橫斷面不斷發展，會成為第Ⅰ、Ⅲ象限螺孔裂紋；沿縱斷面不斷發展，會形成第Ⅱ、Ⅳ象限螺孔裂紋。螺孔裂紋繼續發展會直接造成鋼軌折斷。線路曲線的影響為平衡鐵路線路對生活、生產的需要，不僅存在直線線路，還需鋪設曲線線路。在曲線線路上，接觸面承受的縱向沖擊力遠高于直線線路。而且為滿足列車通過時的平衡、減少傾斜，專門為線路設計了超高，以保障列車平穩通過。但是曲線超高的存在會在列車通過時形成轉動慣性，對鋼軌形成彎曲應力，彎曲應力容易使鋼軌軌頭內部形成核狀傷損，我們稱之為核傷，彎曲應力與鋼軌型號成反比，但形成的核傷與鋼軌型號不成比例，整體上呈無規律分布。

鋼軌幾何尺寸的影響

無縫線路鋼軌狀態受軌道結構、線路幾何尺寸影響較大，列車通過時對鋼軌的沖擊會造成鋼軌微小形變，同時應力會傳遞至鋼軌內部，影響程度與不同尺寸下鋼軌斷面的受力點位置與受力大小有關。列車通過時對鋼軌的沖擊力傳遞至鋼軌內部后，可根據物理要素分為接觸應力、動應力、附加應力與殘余應力等受力方式，同時，線路鋼軌根據鋪設環境的不同還會受到溫度應力的影響。

鋼軌溫度應力的影響

線路鋼軌因鋪設環境的不同而受到不同程度溫度應力的影響，因鋼軌材質特性表現為受高溫、低溫及溫度驟然變化時會導致鋼軌傷損的快速發展。根據規律總結出在我國北方冬季季節是鋼軌傷損的高發期，入冬、上凍及春融期的時間節點是探傷工作的重點環節。