軌道車輛的牽引、製動工況，需要利用輪軌之間的滾動接觸完成。車-軌間載荷的傳(chuan) 遞需依靠很小的接觸斑，各種複雜載荷反複作用發生其上，導致輪軌接觸表麵產(chan) 生車輪輪緣、鋼軌側(ce) 磨、輪軌剝離、鋼軌波磨、表麵擦傷(shang) 和鋼軌壓潰性磨損等。因此需要選用激光熔覆、激光淬火、激光離散熔凝和激光合金化等表麵處理的激光強化工藝，來提高輪軌材料抗磨損能力，以達到緩解磨損的效果。 

1、激光熔覆工藝

激光熔覆工藝屬於(yu) 較為(wei) 先進的材料表麵改性工藝，屬於(yu) 激光加工範疇，可在車輪和鋼軌表麵獲得無氣孔及裂紋優(you) 質熔覆層，進而提升輪軌抗磨損能力，改善產(chan) 品使用周期。

（激光熔覆）

該加工方法將不同塗層材料設置於(yu) 基體(ti) 表麵，同時利用高能密度激光束將塗層材料與(yu) 基體(ti) 表層材料共同熔凝，形成塗層。且該塗層有與(yu) 基體(ti) 冶金結合的功能，可以有效提升材料的抗氧化、抗熱變形、抗腐蝕、抗磨損等特性。

2、激光淬火處理

激光淬火處理時，溫度急速升高或冷凝，表層晶粒極細、位錯密度增加，進而在表層形成壓應力，能夠大大改善工件的耐磨性、耐疲勞、耐蝕性，改善工件材料的性能。研究城市軌道車輛鋼輪鋼軌的損傷(shang) 機理，利用試驗發現激光淬火工藝後的輪軌表麵硬度增加，抗磨性能改善，磨損量同比減少超過60%，且表麵損傷(shang) 相對較輕，表現為(wei) 小麻點式剝落損傷(shang) ，與(yu) 處理前明顯的剝落損傷(shang) 相比，抗損傷(shang) 能力有顯著增強。用半導體(ti) 激光器進行淬火處理，功率設置為(wei) 300 W，鋼軌材料為(wei) U74，發現可使鋼軌表麵硬度改善3-4倍，達到800900 HV0.01，有效地改善了鋼軌性能。

（激光淬火）

3、激光離散工藝

工件進行激光離散熔凝，可以獲得非均勻性能表麵。在頻繁起動、轉向、製動過程中會(hui) 形成具有某種深度的熔凝點，而熔凝點分布提升輪軌耐磨能力，進而形成穩定表麵形貌，還能改善其摩擦特性，有學者就將激光離散技術應用到車輪鋼的改性處理。經過激光離散處理後，熔凝點硬度高，在磨損過程中，容易形成凸起;熔凝點可改善輪軌抗塑性變形性能，有效阻止表麵塑性變形積累，減少層片狀剝落，顯示較高耐磨損能力。

4、激光毛化處理

激光毛化技術已成功應用於(yu) 軋輥的裝備處理，原因在於(yu) 輥麵能夠精確製造出粗糙形貌，並且輥麵的硬度也得到改性強化。基於(yu) 這一優(you) 勢，蔡寶春等通過激光毛化處理獲得了3種不同影響輪軌材料混合潤滑摩擦因數的表麵紋理形貌(橫紋、縱紋、菱形)，試驗對比得出在油汙條件下使用激光毛化的菱形紋理表麵，能較顯著地改善輪軌間的摩擦因數，減少輪軌間的磨損。

（激光毛化處理）

 以上就是關(guan) 於(yu) 軌道車輛輪軌表麵激光改性工藝方麵相關(guan) 描述，為(wei) 了有效提高鐵路的運營效率，現在鐵路發展主要朝著高速客車、地鐵客車、輕軌車、高速重載貨車等方向發展。下一期：激光在軌道交通行業(ye) 中的應用係列之車輛激光製造其他應用，敬請關(guan) 注。

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