珠光體鋼軌耐滾動疲勞(即剝離掉塊)性能較差的特點顯現(xiàn)出來，高速重載化合金鋁管鐵路運輸隨著鐵路運輸?shù)母咚僦剌d化。于是既耐磨又耐滾動疲勞的合金鋁管鋼軌。為了追求合金鋁管鋼軌更高的強韌性或性價比，也需要進(jìn)行軌頭欠速淬火處理。目前鋼軌軌頭欠速淬火分離線和在線處理兩種，離線處理一般是通過感應(yīng)加熱的方法將軌頭組織奧氏體化，軌腰不需要奧氏體化，緊接著利用冷卻介質(zhì)使軌頭快速冷卻。

 如發(fā)明CN.5所述將一根軋制成型的處于室溫狀態(tài)的鋼軌用工頻感應(yīng)裝置對其進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱到500-550°C再用中頻感應(yīng)裝置對其頭部加熱到奧氏體區(qū)以上溫度區(qū)域850-950°C這種方法加熱時會產(chǎn)生一定范圍的低于奧氏體化溫度的熱影響區(qū)，但由于珠光體組織的性較好，鋁管與熱軋鋼軌相比，

珠光體鋼軌熱影響區(qū)的韌塑性還可以維持在熱軋鋼軌的水平。提出了一種新的合金鋁管-熱軋合金鋁管環(huán)形對接焊縫的接頭形式，通過對其進(jìn)行疲勞試驗，得到該類焊接接頭試件的S-N曲線。通過和已有疲勞數(shù)據(jù)的兩種焊接接頭試件綜合比較，發(fā)現(xiàn)它疲勞失效的方式均為在焊根處萌生裂紋并沿厚度方向擴(kuò)展。通過對比發(fā)現(xiàn)本文提出的焊接接頭雖具有較好的抗疲勞性能，但仍遠(yuǎn)差于焊接標(biāo)準(zhǔn)試件。這是因為合金鋁管-熱軋合金鋁管為壁厚不等，焊接時為了保證焊接質(zhì)量，焊接接頭在構(gòu)造上不可避免的引入了先天”缺口，這種缺口引起了較大的應(yīng)力集中，使裂紋直接在缺口應(yīng)力較大的焊根處萌生，從而大大縮短了疲勞的整個進(jìn)程。5不同的焊接接頭形式和構(gòu)造尺寸會對疲勞性能產(chǎn)生較大的影響，而疲勞試驗會消耗大量的時間和經(jīng)濟(jì)成本。因此用數(shù)值模擬對合金鋁管節(jié)點環(huán)形對接焊縫進(jìn)行疲勞性能分析，通過數(shù)值模擬提出了疲勞裂紋萌生于焊根處的三類焊接接頭的熱點應(yīng)力S-N曲線。此外，通過對比分析發(fā)現(xiàn)，用有效缺口應(yīng)力法得出的疲勞壽命均偏危險，而修正的有效缺口應(yīng)力法雖可得到偏安全的計算壽命，但仍存在較大的誤差?；诤辖痄X管母材的局部應(yīng)變法計算過程相對復(fù)雜，精確度略差，計算結(jié)果偏危險，而基于焊接材料的局部應(yīng)變法分析結(jié)果精確度較高，能較好的預(yù)測合金管節(jié)點環(huán)形對接焊縫的疲勞性能，并且計算過程相對簡單，具有良好的適用性和操作性。6利用數(shù)值模擬結(jié)合基于焊接材料的局部應(yīng)變法，對疲勞性能的控制因素，即疲勞缺口系數(shù)Kf進(jìn)行參數(shù)化分析。常用參數(shù)范圍內(nèi)，合金鋁管Kf波動范圍在1.53.0之間；Kf隨著壁厚t和徑厚比d/t增大基本線性增大；隨壁厚比T/t增大，先增大再減小，T/t=2.0時達(dá)到峰值。此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的局部應(yīng)變法，將局部應(yīng)變法得到S-N曲線簡化為一條直線，并通過疲勞缺口系數(shù)比例的關(guān)系將其擴(kuò)展至不同的構(gòu)造尺寸和類型。通過此方法能較為簡單求得不同類型和參數(shù)下的疲勞壽命，并且驗證了該方法的可行性。