项目简介：钢轨焊缝热处理必然的联系到铁路运行的安全。“钢轨焊缝双频正火设备及工艺”项目利用中频原理和高频加热原理对金属加热，在加热过程中先采用较低频率的中频电流加热，然后再经过控制电路自动切换正火频率,进入到较高中频频率的加热，充分的发挥高频率加热能达到加热表面和边角积聚的特征，从而使钢轨焊缝轨底角加热不均匀现象得到一定效果的改变，在很大程度上提高了钢轨焊缝的质量，提高了列车在“高速、密度、重载”线路上的安全系数。该项技术获得了国家科学技术进步二等奖。

  铁路工务系统有一句话：“一个焊头关系一百条生命！”无缝线路的钢轨接头焊缝是线路质量的关键节点，一旦焊缝开裂，钢轨断轨，将会发生铁路重大安全事故。

  随着铁路运载任务的加大，对钢轨接头焊缝的要求慢慢的升高。“钢轨焊缝双频正火设备及工艺”项目负责人、呼和浩特铁路局焊轨段郭晋龙向记者介绍说，“我们铁路的运载能力在上世纪80年代是1000至2000吨，2000年左右的时候达到5000吨，现在更是达到1万吨。”十倍于过去的运载任务，再加上我国铁路客货混跑，密度也很大，因此结实安全的钢轨焊缝更成为铁路轨道至关重要的关键点。

  我国最早对钢轨焊缝进行热处理采用火焰加热方法，这种方法在安全、热处理效果、监控以及操作等方面，存在比较大的缺陷和安全风险隐患。科学技术进步后，中频电感应加热法取而代之，其使用大约900赫兹的频率，这一频率也是钢轨类产品做其他热处理的常用频率，现在绝大多数焊轨生产厂商焊缝均采用这个频率进行加热。

  但是因为钢轨的轨头、轨腰、轨底角这三个不一样的部位的承受力不同，因此他们对焊缝热处理的要求也不同。特别是轨底角，是焊缝缺陷的多发部位，强度韧性的要求最高，900赫兹频率的热处理不能完全满足轨底角的焊接要求。“就像我们做饭做夹生了，外头热得好，里头热不透。”郭晋龙说。虽然行业内针对这样的一种情况，采取许多弥补措施，但效果都不是特别理想。

  郭晋龙开始了漫长的理论模型设计和反复的实验过程。他利用中频原理和高频加热原理对金属加热，考虑发挥低频加热能够深入钢材内部的特点，在加热过程中先采用较低频率的中频电流加热，当低频率电流加热到钢轨底角温度达到730℃时，经过控制电路自动切换正火频率,进入到较高中频频率的加热，充分的发挥高频率加热能达到加热表面和边角积聚的特征，从而使钢轨焊缝轨底角加热不均匀现象得到一定效果的改变。使钢轨焊缝底角达到了800℃，钢轨头部温度达到880℃，而且温度范围可根据钢轨轨种不同任意可调。

  通过多次试验调试，双频率控制中频感应电源柜终于在2005年取得初步成功。但当时还需手动，操作挺麻烦。后来，郭晋龙又在自动化上做研究，2007年该工艺实现了一键操作。并于当年获得了全国职工技术创新成果二等奖。

  获了奖的双频正火技术在全路焊轨企业被推广开来。但大家用后的反馈信息是生产的全部过程中有时会发生频率转换迟钝，加热温度会受影响，喷风冷却时间太长，影响生产效率。而且随着钢轨生产技术的进步，铁轨长度由25米延长至100米，这都给这项成果提出了更高的改进要求。针对有关技术问题，郭晋龙精益求精，加强完善设备及工艺技术，从根本上完全解决了钢轨焊缝正火温度不均匀、频率转换慢、喷风冷却时间长等问题。在很大程度上提高了钢轨焊缝的质量，提高了列车在“高速、密度、重载”线路上的安全系数，并获得了2010年度国家科学技术进步二等奖。

  郭晋龙和记者说，工人出身的他能得到国家级的科技奖励，他感觉到很骄傲，但更让他有成就感的是他的技术给国家铁路运输贡献了一份力量，“即使自己投入、付出了很多，也在所不惜，不后悔。”

  目前，铁路系统及包头钢铁公司等21条焊接生产线使用了这项技术，效果良好。同时，机械加工、模具热处理等领域也借鉴了该项技术。