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高錳鋼岔心鑄件焊接時,會根據焊接燒損量計算並保留與高錳鋼焊接所需中間介質的長度,
並切除剩餘之中間介質後進行與錳鋼鑄件之焊接。由於對於鋼軌並沒有熱影響發生,熔融的
僅僅是介質與錳鋼接觸的部份,故焊接後直接於空氣中冷卻,不需再做熱處理,而鋼軌一側
則採用風冷控制溫度,故而不會影響到鋼軌。
中間介質材料是一種沃斯田鐵(Austenite)系不鏽鋼。可以將焊接性能差異較大之高錳鋼
和鋼軌通過火花焊接方式焊接在一起,焊接後之焊道長度(介質區)約為焊接前長度之30~
40%,為避免材料脆化現象,焊道及熱影響區(Heat Affect Zone;HAZ)必須進行熱處理,
且焊道位置硬度品質不得低於母材(在此母材指錳鋼岔心)硬度80%。焊接完成後最終中間
介質之寬度為8-14㎜。
圖6 錳鋼與碳鋼間由中間介質接合
四、結語
在軌道設備中,道岔區往往是軌道線路上最重要的區域,該處鋼軌不論是受到撞擊還是
磨耗,都是最嚴重的部分,導致該處鋼軌元件在營運之後不時更換。雖然半銲接式耐磨鋼軌
可以抵抗大部分的磨損,但焊接處卻經不起長時間的撞擊,因此自台北捷運信義線工程開
始,於契約規範加入「正線與機廠連絡線之岔心須為整體錳鋼型或堅心錳鋼型」條文,期望
藉由高錳鋼耐衝擊、擠壓、磨耗的特性以減少完工後營運期間之維修頻率並提高行車安全,
也期望藉由本文,能讓國內更多使用單位了解高錳鋼材料,繼而提升國內軌道工程視野、提
升軌道工程品質。
參考文獻
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