铁路钢轨是什么钢,高铁钢轨怎么解决热胀冷缩
开头
老早之前大家在乘坐绿皮车的时候，经常会听到哐当哐当哐当……的声音吧，但如今在高铁上这种声音很难再听得到。
而且乘坐高铁的时候，最直观的感受不仅速度快，而且还非常的平顺。
之前不是有个很火的视频，说的是一个外国人在乘坐京沪高铁时，将一枚硬币立到高铁的窗台上，这枚硬币竟然坚持了9分钟才倒下。
之所以发生这种变化，是因为原来在钢轨衔接的地方是有缝隙的，而现在的铁轨之间是没有缝隙的。
那么问题来了：无缝钢轨到底有什么特点？为什么我们要采用它？
铁轨发展历史首先要说明的一点，就是火车和铁轨并不是同时出现的，更准确地说，轨道是先于火车出现的。
16世纪的时候，居住在罗马尼亚中部的特兰西瓦尼亚的人们，他们大多数都是依靠开发煤矿为生，当时的工人们为了方便运输，就会使用轨道来搬运煤矿。
那时的轨道可以说是非常原始，就是用硬木板简单拼接成的平行轨道。
在这条轨道下方，每隔上一段距离，人们就会放上一块短一些的木头作为枕木，这是为了固定住轨道，避免在运输过程中因为受力挤压而晃动甚至脱落。
虽然简陋了点，但是效果还是不错的，能够节省掉工人不少的力气，从而提高采矿的效率。
直到之一次工业革命中蒸汽机被发明出来，运输业有了质的发展，车轮已经从普遍的木质换成了铁质。
所以当初的木质轨道已经难以满足需求了，同时冶炼钢铁的技术得到发展，炼铁成本大幅降低，于是就出现了铁轨。
但铁轨也有缺点，那就是容易生锈要经常维修，承载重量也不能太重。
再后来，随着炼钢技术不断发展，人们发现用钢制造的轨道不错，这玩意不仅更能承重，而且不需要在短期更换。
于是就把钢轨固定放在枕木上，下方铺上碎石，就成了有砟轨道。
铺碎石的好处有很多，比如可以避免在下雨天木头会被雨水浸透泡软，还可以将火车的压力分散开，防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里。
这种设计太棒了，以至于用了100多年。
但是随着科技的不断发展，有砟轨道的缺点也暴露出来，比如轨道之间存在间隙。
当时为什么这么设计呢？
其实是为了满足钢轨热胀冷缩的要求，每隔一个标准 25 米长度的钢轨，都会留下接头和缝隙，钢轨会随着温度的变化从而缩短和伸长，其内部产生的应力会通过钢轨轨缝进行释放。
而且一旦列车运行速度过高的时候，钢轨间的缝隙会有造成火车脱轨的危险，这就导致了维修成本高、火车速度特别慢，跑不快。
所以人们迫切需要一种新的轨道来满足需求，于是无缝钢轨就诞生了。
无缝钢轨无缝钢轨就是将标准长度的钢轨焊接成长达几公里的长轨条线路，之间是没有缝隙的。
有意思的是，它使用的是高锰钢。这种钢柔韧度非常的强，会产生很大的弹性，很容易进行焊接以及切割。
并且在外力的冲击下，表面会产生硬化层，硬化的表面被磨损之后还会有新的硬化层出现，再一次加工还会继续硬化，就会一直保持着原有的机械性能。
与之前的有砟轨道相比，无缝钢轨简直秒杀它。
这玩意不仅提高列车的乘坐舒适性，减少列车对轨道部件的损坏，还大大减轻现场工作人员的维修和维护工作量。
但使用了无缝钢轨，就不会出现热胀冷缩的现象？
这个问题嘛，技术人员当然有办法避免。
比如在轨道钢的生产过程中，钢轨毛坯会经过充分的加热，膨胀之后再用机器略微拉长，使其内部产生应力，就能够起到对抗热胀冷缩的效果。
同时，在铁轨施工时，对施工现场的温度、湿度等指标都有严格的要求。
比如采用了高强度的弹性扣件扣压住钢轨的轨底，通过这种锁定使钢轨不会因热胀冷缩而产生变形。
据了解，无缝钢轨的一个扣件需通过6万小时疲劳试验，能圆满应对轨道应力的难题。
哦，对了，长达几百公里的轨道其实是一节一节生产出来的，然后通过无缝钢轨焊接机，将两根钢轨相邻两端升温至1000度以上，最后两根轨道挤压到一起。
这样焊接出来的轨道，可以达到500米长，再经过焊接、打磨、检验一道道工序的钢轨，将被运输到铺设现场，再与其它轨道再次焊接。
由于焊接技术高超，每一条焊缝的宽度甚至小于一毫米，用肉眼观察是很难看清的，最终成为几百公里长的无缝轨道。
感悟值得一提的是，无缝钢轨可是纯正的国产货，是我国自主研发的技术！
目前能够实现这种技术水平，还能达到列车轨道标准的，只有中国。
这种钢轨怎样才算合格呢？
制造出来的无缝钢轨，必须能够经受住1吨重的铁锤从5.2米的高处锤落下来的冲击。
更让我们骄傲的是，就连这个合格标准也是中国制定的。
除了轨道板本身科技含量高之外，铺装无砟轨道的过程难度也很大。
比如要把预制好的轨道板铺设在钢筋混凝土底座板上，同时还要在这二者之间浇筑自密实混凝土层，保证轨道板的平顺和稳定。
自密实层有9厘米厚，而整个无砟轨道误差不能超过0.5毫米，这样的误差用肉眼几乎看不出来，必须用到高精度的调校仪器和测量技术。
目前，中国的高铁技术已经输出到世界各地，除了普通的高铁外，海底高铁，沙漠高铁甚至是高寒高铁，都难不倒中国制造。
所以中国高铁能够成为一张亮丽的国际名片，不仅仅体现在高铁本身，更包括在高铁的各种配套设施上面，就比如独创的无缝钢轨技术。
为啥我们的技术实力那么厉害？
其实背后靠的还是人才，毕竟技术都是人发明出来的嘛！
高铁钢轨夏天不会出问题吗,高铁无缝钢轨热胀冷缩原理图