每天乘坐地铁的你

是否见到过

给地铁辙叉“补牙”？

这背后究竟藏着什么科技？

“滋——”一阵蜂鸣划破凌晨的寂静，橙红的火星泼溅在隧道墙壁上。徐州地铁2号线师大云龙校区站隧道内，综合维护工长马猛正半蹲在钢轨上，用角磨机对辙叉进行打磨。几位维修工人围在马猛身旁严阵以待。

已经通车的地铁，轨道设备为啥还需要打磨？其实，这是在对辙叉的伤损部位进行焊补修复。

道岔是使车轮由一股钢轨越过另一股钢轨的设备，地铁经过道岔时发出“咯噔”的撞击声就是车轮撞击道岔的辙叉发出的声音。在列车日复一日的碾压冲击下，辙叉会产生裂纹、掉块、不均匀磨耗等伤损。

“就像龋齿一样，如果不及时处理，损伤就会很快扩大，对地铁的运行安全造成威胁。”轨道工程师连一龙介绍，传统的处理方法就是更换整组辙叉，一组辙叉重达800多公斤，往往需要10人同时施工3小时，耗费成本超过4万元。

如果想对叉心进行焊补修复，则需要依赖厂家的技术服务。为解决辙叉伤损的痛点，从2021年起，徐州地铁组建技术攻关小组，在无成熟经验借鉴的情况下，开启自主创新之路，成立了高锰钢辙叉焊补技术研究中心，目前该技术在轨道交通行业遥遥领先。

“现在，我们只需要购买焊条，大概一次花费50元钱，维修成本降低了99.8%，施工效率提升了67%，辙叉的寿命能够延长超5年。”连一龙表示。

想要“补牙”效果好，既要彻底清除龋坏组织，又要最大限度保留健康组织。徐州地铁创新应用“渗透+涡流双探伤检测”方法，结果互相验证，提升了缺陷检出率。

“细小的裂纹，肉眼很难辨别，渗透法则是利用毛细现象，在表面喷渗透试剂，如果有裂纹就会渗透进去。”探伤工程师姚稳一边介绍，一边将红色的渗透试剂均匀地喷在已经打磨过的V形创口上。

一段时间后，他将残留在表面的渗透试剂擦干净，又喷上薄薄一层白色的显像剂。“如果有裂纹，那渗透下去的红色渗透试剂就会从白色的显像剂里渗出来，非常明显。”姚稳说。

不过，渗透法也有一定的局限性，它会受表面打磨质量或其他操作的影响，这时涡流法就派上了用场，电磁信号会顺着裂口形成电感涡流，从而反馈一个激励信号提示伤损的存在。基于不同检测原理的检测手段可以提高检测结果的准确性。

确保没有裂纹等缺陷后，马猛熟练地戴上电焊面罩，开始焊补工作。没一会儿，他便停了下来，身边的维修工人立马将水管对准焊接处进行冲水降温，同时掏出红外测温仪测量温度。

“这是水韧处理，由于辙叉是由高锰钢制成的，这种材料中锰、碳含量较高，因此对温度非常敏感。”连一龙解释道，及时的降温，能够尽量减少碳化锰、碳化铬等脆性碳化物的析出，从而让焊补区域具有较高的强度和良好的冲击韧性。

这种每焊补一次就立即浇水冷却的分段式焊补便是他们首创的“阶梯式温控法”，等测量温度达到要求后再进行锤打，让应力释放，之后再进行下一道焊补。这一方法通过精准控制层间温度，将焊接热影响区硬度波动控制在5%以内。

“焊补考验的是手上功夫，焊接时不能出现断弧，断弧之间容易产生气孔或缩孔等缺陷，影响焊补质量。因此，焊补需要积累丰富的经验，才能做到一次成功。”连一龙说，“目前我们组建了以马猛为核心的焊补团队，通过技能大赛、师带徒线上教学等方式培养能够独立操作完成焊补的人才。”

焊补完成后，还需要进行打磨修型，让辙叉恢复原来的样子，之后再进行一次渗透探伤，最后对整体的廓形以及垂直面、侧面的尺寸进行检测，符合要求后才算完成了整体的焊补修复工作。“修复过程其实相当复杂，一共有12道工序。”连一龙说，“从施工前的准备，到打磨伤痕、渗透探伤，再到焊补、锤击、冷却、打磨，每一步都不能有丝毫马虎。”

如今，徐州地铁通过自主创新，成功攻克了高锰钢辙叉焊补修复的技术难题，不仅大幅降低了维修成本，还显著提升了设备的使用寿命和运营安全性。这项技术的成功应用，标志着徐州地铁在轨道维护领域迈出了关键一步，也为其他城市地铁行业提供了可借鉴的经验。

“从‘换牙’到‘补牙’，不仅是技术的升级，更是理念的转变。”徐州地铁工建室副主任刘欧阳说，“未来我们将继续探索更多自主化、精细化的维护手段，让地铁运行更安全、更高效、更可持续。”

文图 | 邓璇 何昌键 魏雅濛