随着铁路客运向高速发展,铁路货运向重载方向发展,无缝化钢轨焊缝热处理技术得到了广泛地使用。钢轨接头焊接是无缝线路的重要组成部分,然而焊接本身具有加热温度高、加热速度快、高温停留时间短、局部加热温度分布不均匀,同时焊接接头的局部也极易产生硬化、软化等现象,再加上焊接接头本身受力的复杂性,使得无缝钢轨的断裂大部分发生在焊接接头上,成为线路运营的薄弱环节。本文以U75V钢轨焊接接头为研究对象,首先,对钢轨感应加热相关技术分析,开发了钢轨材料数据库。其次,根据钢轨正火感应器设计相关理论,设计了钢轨焊缝感应加热器,对钢轨的磁场、温度场进行了仿真,对感应器加热参数进行了优选,使其满足加热时钢轨断面温差最小。最后,由于钢轨母材组织为珠光体,需对焊接接头进行焊后正火热处理。通过对钢轨材料的细晶强化理论和热处理工艺的研究,确定了钢轨焊缝正火热处理工艺,对钢轨接头进行热处理仿真,并对接头硬度进行测量与分析,找到提高焊缝质量的工艺。本文通过钢轨正火热处理工艺研究,确定热处理工艺和感应器加热参数。其中,钢轨最高温度控制在900～920℃之间,不保温,2.5℃/s冷却速的热处理工艺。感应加热时采用加热频率为900Hz,上下感应器电流密度为5000 A/m2和2900 A/m2,感应器到轨头、轨腰和轨底的距离分别为10.08mm、14.85mm、9.68mm的加热组合参数。通过仿真实验,钢轨焊缝表面温差控制在60℃之内,钢轨焊缝能得到细小珠光体组织,焊缝硬度接近钢轨母材的硬度。