淺談鋼軌生產(chǎn)過程和成品檢驗(yàn)中的質(zhì)量控制

陳民

摘 要：以長(zhǎng)鋼軌的生產(chǎn)實(shí)踐為基礎(chǔ)，探討了鋼軌生產(chǎn)過程和成品檢驗(yàn)中影響質(zhì)量的若干細(xì)節(jié)，并從質(zhì)量監(jiān)理的角度給出提升質(zhì)量的建議。

關(guān)鍵詞：鋼軌;生產(chǎn)過程;成品檢驗(yàn);質(zhì)量控制

2018年，河鋼邯鋼鋼軌產(chǎn)品正式通過中鐵檢驗(yàn)認(rèn)證中心（CRCC）認(rèn)證，邯鋼成為國內(nèi)第5家具備生產(chǎn)百米重軌能力的企業(yè)[1]。然而近幾年路內(nèi)鋼軌的訂貨量均在300萬噸以下，遠(yuǎn)低于5家生產(chǎn)廠的總產(chǎn)能，市場(chǎng)呈現(xiàn)供大于求的態(tài)勢(shì)。鋼軌質(zhì)量的好壞，不僅直接影響列車運(yùn)行安全、平穩(wěn)和舒適，還很大程度決定了生產(chǎn)廠的競(jìng)爭(zhēng)力。為保證鋼軌質(zhì)量穩(wěn)定，不僅要科學(xué)制定生產(chǎn)工藝和技術(shù)參數(shù)，還要根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際形成一套有效的質(zhì)量體系來加強(qiáng)質(zhì)量管理。

1 生產(chǎn)過程和成品檢驗(yàn)的易忽視細(xì)節(jié)

鋼軌生產(chǎn)過程復(fù)雜，工序繁多，生產(chǎn)過程控制不嚴(yán)格，對(duì)鋼軌產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。而成品檢驗(yàn)作為判定鋼軌是否合格的關(guān)鍵步驟，對(duì)鋼軌整體質(zhì)量水平也起著至關(guān)重要的作用。

1.1 煉鋼過程中影響鋼軌用鋼坯質(zhì)量的關(guān)鍵工序?yàn)檎婵仗幚砗瓦B鑄。

真空處理目的是脫氣和去夾雜，提高鋼的純凈度。真空處理過程中，真空度、除氣時(shí)間、軟吹時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)真空處理的結(jié)果影響明顯，處理過程中鋼液的成分和鋼液狀態(tài)也很重要。日常生產(chǎn)中，因?yàn)闀r(shí)序和設(shè)備穩(wěn)定性的緣故，極易導(dǎo)致各爐鋼水的處理時(shí)間不均，差異明顯，因此要特別關(guān)注保持真空度低于100pa的時(shí)間和軟吹時(shí)間是否滿足規(guī)程要求。軟吹過程中，氬氣壓力過小，將無法保證夾雜物的上浮，氬氣壓力過大，則鋼液可能發(fā)生裸露，而且由于各爐精煉渣厚度不同，在相同的氬氣壓力下，可能個(gè)別爐次鋼液也會(huì)有裸露的情況，因而要關(guān)注鋼液狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整軟吹壓力。

連鑄即連續(xù)鑄鋼，可得到內(nèi)部組織更為均勻、致密、偏析少且性能穩(wěn)定的鑄坯。連鑄過程中，澆鑄溫度、速度、電磁攪拌頻率等工藝參數(shù)以及水口的狀態(tài)對(duì)鑄坯的質(zhì)量影響明顯，而且中間包中鋼液的化學(xué)成分基本與鋼軌等同，所以連鑄過程中鋼液的化學(xué)成分以及氫含量也很重要。中間包連續(xù)測(cè)溫是監(jiān)測(cè)澆鑄溫度的主要手段，但是自動(dòng)測(cè)溫設(shè)備會(huì)偶有異常出現(xiàn)，這就需要隨機(jī)進(jìn)行人工測(cè)溫，防止因自動(dòng)測(cè)溫不準(zhǔn)導(dǎo)致的過熱度超標(biāo)鑄坯流入鐵路用鋼軌的生產(chǎn)中。

1.2 軋鋼過程中影響鋼軌質(zhì)量的關(guān)鍵工序?yàn)檐堉啤⒊C直、超聲波探傷、在線檢查等。

軋制使矩形坯壓縮、塑性變形以得到鋼軌的外形。工藝參數(shù)設(shè)定和導(dǎo)衛(wèi)裝置的安裝決定鋼軌的尺寸和表面質(zhì)量，而軋輥的好壞也是影響鋼軌質(zhì)量的重要因素。生產(chǎn)過程中，現(xiàn)場(chǎng)為追求高班產(chǎn)，可能會(huì)忽視對(duì)軋輥和導(dǎo)衛(wèi)的維護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)未超標(biāo)缺陷時(shí)選擇放任不管;更有甚者，一套軋輥的軋制量達(dá)到規(guī)程要求卻仍在使用。軋鋼車間管理上的疏松會(huì)導(dǎo)致批量的缺陷產(chǎn)生，從根本上影響鋼軌產(chǎn)品質(zhì)量。因此，要特別關(guān)注已軋出鋼軌是否存在缺陷，如有缺陷，應(yīng)當(dāng)停軋并盡快調(diào)查原因，處理完畢方可生產(chǎn);關(guān)注各軋輥軋制量情況，當(dāng)軋制量接近控制要求上限，應(yīng)當(dāng)及時(shí)換輥，若軋制量超出規(guī)程要求，則應(yīng)重點(diǎn)跟蹤成品質(zhì)量。

矯直使鋼軌通過一系列彈塑性變形后達(dá)到平直，并對(duì)尺寸微整形。矯直參數(shù)的設(shè)定決定了矯后鋼軌的平直度，也能一定程度上調(diào)整鋼軌的尺寸、扭轉(zhuǎn)等。矯前的鋼軌因軋制調(diào)整會(huì)出現(xiàn)較大的差異，這就要求矯直崗位關(guān)注矯前鋼軌的外形尺寸、平直度等情況，有針對(duì)性的調(diào)整矯直參數(shù)。矯直輥的質(zhì)量直接影響矯直效果，矯直量較大時(shí)矯直輥老化，會(huì)使得對(duì)鋼軌的不對(duì)稱、腹腔、扭轉(zhuǎn)等調(diào)整困難，甚至直接導(dǎo)致批量的不合格，因此要嚴(yán)格執(zhí)行換輥制度。

超聲波探傷可以對(duì)鋼軌內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行無損檢測(cè)，探傷設(shè)備的穩(wěn)定性直接影響鋼軌探傷的結(jié)果。這就要求兩次樣軌標(biāo)定間隔時(shí)間不宜過長(zhǎng)，樣軌標(biāo)定時(shí)的過鋼速度不應(yīng)小于正常檢測(cè)過鋼速度，人工缺陷回波高度相比上一次標(biāo)定下降不應(yīng)超過3dB。如有探頭調(diào)整前每次標(biāo)定均不報(bào)警或回波高度下降超過3dB時(shí)，應(yīng)對(duì)上次標(biāo)定后檢測(cè)的鋼軌進(jìn)行復(fù)探。正常檢測(cè)時(shí)，如有回波高度較高未報(bào)警的情況，應(yīng)倒回重新檢測(cè)，必要時(shí)可人工探傷進(jìn)一步確認(rèn)。

在線檢查即檢查人員在鋼軌慢速運(yùn)送時(shí)檢查鋼軌表面質(zhì)量是否合格，檢查人員的配置和狀態(tài)能否滿足要求、檢查設(shè)備是否正常等都影響檢查的效果。如無自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備，鋼軌4個(gè)檢查面均需配備檢查人員，如果少人，則必須停止檢查直至人員配齊。照明設(shè)施布置應(yīng)合理，側(cè)向的射燈光源可以有效的使軋疤、軋痕等缺陷呈現(xiàn)出明暗不同的特征，有利于減少漏檢。

1.3 外形尺寸檢驗(yàn)主要在檢查臺(tái)架上進(jìn)行。雖然全斷面自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備正在推進(jìn)，但外形尺寸檢查目前還是主要以人為主，尺寸樣板、平直尺和扭轉(zhuǎn)尺等測(cè)量工具是否精準(zhǔn)、檢查人員是否專業(yè)負(fù)責(zé)決定了檢驗(yàn)結(jié)果的有效性。鐵標(biāo)明確規(guī)定，尺寸、平直度和扭轉(zhuǎn)應(yīng)逐支檢查，現(xiàn)場(chǎng)檢查人員不可對(duì)檢查項(xiàng)目實(shí)行抽檢。大部分生產(chǎn)廠采用數(shù)顯扭轉(zhuǎn)尺測(cè)量軌端扭轉(zhuǎn)值，這種扭轉(zhuǎn)尺輕便且結(jié)果直觀，但是穩(wěn)定性較差，檢查人員應(yīng)經(jīng)常在大理石平臺(tái)上對(duì)扭轉(zhuǎn)尺進(jìn)行校準(zhǔn)，如果扭轉(zhuǎn)尺發(fā)生較大偏差，應(yīng)對(duì)上一次校準(zhǔn)后測(cè)量的鋼軌進(jìn)行復(fù)檢。鋼軌全長(zhǎng)尺寸是有波動(dòng)的，較明顯的如鋼軌端部比軌身軌高最低處的軌高要大0.3mm-0.5mm，而標(biāo)準(zhǔn)要求鋼軌全長(zhǎng)范圍任意一處尺寸應(yīng)合格，因此現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)關(guān)注軌身尺寸，對(duì)易出現(xiàn)超差的部位加強(qiáng)測(cè)量。當(dāng)外形尺寸有多支不合格或接近標(biāo)準(zhǔn)公差上限時(shí)，應(yīng)立即聯(lián)系矯直崗位，及時(shí)調(diào)整。

成品表面檢驗(yàn)主要在檢查臺(tái)架、成品庫、運(yùn)輸車等區(qū)域進(jìn)行，相當(dāng)于是對(duì)在線檢查的補(bǔ)充。成品表面檢驗(yàn)的效果主要由檢查人員的經(jīng)驗(yàn)水平?jīng)Q定。從位置分布來看，軋疤多出現(xiàn)在A、D段，其中A段更多一些;從鋼軌斷面分布來看，軋疤集中出現(xiàn)在上下腹腔[2]。因此，檢查人員應(yīng)有針對(duì)性的重點(diǎn)巡查軋疤缺陷高發(fā)部位，如有批量漏檢，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系軋鋼車間檢崗并對(duì)已入庫鋼軌組織復(fù)檢。

2 提升質(zhì)量的建議

2.1 ?建立品質(zhì)管理部門。應(yīng)有獨(dú)立于分廠之外的鋼軌品質(zhì)管理部門，該部門直接向公司匯報(bào);部門人員應(yīng)具備足夠的專業(yè)素養(yǎng)，熟悉生產(chǎn)流程;擁有一套有效的質(zhì)量管理體系，對(duì)分廠鋼軌的生產(chǎn)過程和成品檢驗(yàn)進(jìn)行監(jiān)督，通過評(píng)比、考核等手段達(dá)到整改的目的。

2.2 ?制定內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)測(cè)量誤差較大、易引發(fā)質(zhì)量異議的項(xiàng)目，例如軌端扭轉(zhuǎn)、平直度、表面缺陷深度、軌高、斷面不對(duì)稱等，制定相較鐵標(biāo)加嚴(yán)0.05mm-0.1mm的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，不僅能有效減少質(zhì)量異議，還能促進(jìn)整個(gè)工藝水平的優(yōu)化提升。

2.3 ?定期自查自糾。鋼廠應(yīng)每月或每季度進(jìn)行對(duì)標(biāo)排查，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)文件應(yīng)涵蓋各鐵路用鋼軌標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書、中鐵物關(guān)于建議加強(qiáng)鋼軌生產(chǎn)過程質(zhì)量管理的函等，通過實(shí)際生產(chǎn)跟蹤、記錄回溯、成品查驗(yàn)等方式來查找未達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)文件的情況，并及時(shí)整改。

2.4 ?鼓勵(lì)科技創(chuàng)新。雖然鋼軌生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟，但內(nèi)部質(zhì)量、高低點(diǎn)、全長(zhǎng)尺寸波動(dòng)、表面缺陷的控制上還有很大的提升空間，大力推進(jìn)生產(chǎn)工藝和技術(shù)的革新，才能攻克鋼軌質(zhì)量上的頑疾。

2.5 ?加強(qiáng)職工管理。影響產(chǎn)品質(zhì)量的根本還是在于職工的素質(zhì)，鋼廠應(yīng)加強(qiáng)職工的培訓(xùn)，不僅要提升專業(yè)水平，還要樹立質(zhì)量第一的意識(shí);強(qiáng)化考核，獎(jiǎng)懲分明，充分調(diào)動(dòng)職工對(duì)提升質(zhì)量的積極性。

3 結(jié)語

鋼軌的生產(chǎn)工藝及設(shè)備在不斷發(fā)展創(chuàng)新，對(duì)鋼軌產(chǎn)品檢驗(yàn)的技術(shù)手段也在不斷進(jìn)步。提升鋼軌質(zhì)量需要我們不斷學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，完善質(zhì)量管理體系?？茖W(xué)的質(zhì)量管理體系能夠維持鋼軌質(zhì)量穩(wěn)定，保證出廠產(chǎn)品合格，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，為我國鐵路運(yùn)行安全和運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展助力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 賈芳，吳兆軍，陳明輝. 河鋼邯鋼 百米重軌鋪向國內(nèi)外市場(chǎng)[N]. 河北經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào). 2018-03-30 （002）.

[2] 陶功明. 攀鋼60kg/m鋼軌軋疤缺陷原因分析及改進(jìn)措施[J]. 軋鋼， 2009.

（中鐵物總技術(shù)有限公司，北京 100036）