为研究焊接钢轨轨腰部位残余应力的分布特性,首先阐述了钢轨中残余应力的影响及危害,介绍了盲孔法测量残余应力的原理及优势,采用传统盲孔法与逐层钻孔法分别对标准60kg/m闪光焊焊接钢轨轨腰残余应力进行了对比测试,研究得到了轨腰部位残余应力在母材区及焊缝区的分布特性及沿深度变化的规律。结果表明：轨腰部位母材区的残余应力为压应力,而焊缝区的残余应力为拉应力;轨腰部位的母材区与焊缝区残余应力值的大小相差非常明显,且焊缝区的竖向残余拉应力值很大;在深度h=1mm范围内,轨腰部位的残余应力值随着深度的增大而增大,在0.2mm之后趋于稳定;逐层钻孔法将孔深范围内残余应力分层释放,释放更为彻底,因此逐层钻孔法所测得的残余应力值比传统盲孔法的大。

为研究闪光焊钢轨轨底残余应力在母材区及焊缝区的分布特性,首先阐述了中国钢轨轨底残余应力常用测试方法,分析了其局限性;然后采用逐层钻孔法对闪光焊新轨轨底残余应力进行现场测试,分析母材区轨底及焊缝区轨底残余应力分布特性及沿深度变化规律。结果表明：逐层钻孔法是研究钢轨残余应力的一种有效方法;轨底母材区残余应力主要为拉应力;轨底焊缝区残余应力主要为压应力,且其分布具有一定的随机性;轨底母材区及焊缝区的残余应力沿深度逐渐增大,然后趋于稳定。