分析影响钢轨产生缺陷的原因

钢轨螺孔受力的影响

在钢轨接头至接头两侧各延伸3m范围内，列车会对接触面形成正应力及剪应力，正应力沿横断面传递，剪应力沿纵断面传递，两股应力传递至轨腰处，在螺孔位置形成应力集中。在两股应力长期反复作用下，螺孔附近极易产生疲劳伤损，且细微裂纹发展较快，根据力的传递规律，第一螺孔受影响最大，第二孔较小。当内部细微裂纹发展至钢轨表面时成为表面裂纹，在螺孔所在的几何面中，人为添加一条正线一条法线，将几何面沿逆时针方向分割为第Ⅰ象限、第Ⅱ象限、第Ⅲ象限及第Ⅳ象限，裂纹沿横断面不断发展，会成为第Ⅰ、Ⅲ象限螺孔裂纹；沿纵断面不断发展，会形成第Ⅱ、Ⅳ象限螺孔裂纹。螺孔裂纹继续发展会直接造成钢轨折断。线路曲线的影响为平衡铁路线路对生活、生产的需要，不仅存在直线线路，还需铺设曲线线路。在曲线线路上，接触面承受的纵向冲击力远高于直线线路。而且为满足列车通过时的平衡、减少倾斜，专门为线路设计了超高，以保障列车平稳通过。但是曲线超高的存在会在列车通过时形成转动惯性，对钢轨形成弯曲应力，弯曲应力容易使钢轨轨头内部形成核状伤损，我们称之为核伤，弯曲应力与钢轨型号成反比，但形成的核伤与钢轨型号不成比例，整体上呈无规律分布。

钢轨几何尺寸的影响

无缝线路钢轨状态受轨道结构、线路几何尺寸影响较大，列车通过时对钢轨的冲击会造成钢轨微小形变，同时应力会传递至钢轨内部，影响程度与不同尺寸下钢轨断面的受力点位置与受力大小有关。列车通过时对钢轨的冲击力传递至钢轨内部后，可根据物理要素分为接触应力、动应力、附加应力与残余应力等受力方式，同时，线路钢轨根据铺设环境的不同还会受到温度应力的影响。

钢轨温度应力的影响

线路钢轨因铺设环境的不同而受到不同程度温度应力的影响，因钢轨材质特性表现为受高温、低温及温度骤然变化时会导致钢轨伤损的快速发展。根据规律总结出在我国北方冬季季节是钢轨伤损的高发期，入冬、上冻及春融期的时间节点是探伤工作的重点环节。