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铁路线路是铁路运输行车的基础,当今世界铁路沿着货运重载化、客运高速化方向不断发展,需要铺设大量的无缝线路及跨区间无缝线路。钢轨焊接接头由于焊后组织晶粒粗大,韧性、塑性低,成为铁路线路的薄弱环节。我国TB/T1632《钢轨焊接》标准要求：闪光焊、气压焊接头,焊后都必须正火热处理。为最大限度的保证接头质量,研究适用于钢轨焊接接头强韧化技术具有重要意义。本文采用正交试验方法,针对U75VG钢轨开展模拟正火工艺试验,设计了影响正火效果的正火流量、正火时间及冷却速度三因素三水平正交试验方案,研究了9组工艺参数下的硬度、冲击、显微组织、晶粒度及珠光体层片距等性能,获得了最佳正火工艺参数。结果表明：对正火效果影响显著性程度的三因素为：冷却速度最大,正火流量次之,正火时间最小。正火最佳工艺是：乙炔流量为80%焊接乙炔流量(氧气流量按C2H2/02=1.09计算)、正火时间230s、冷速为2.5℃/s的工艺参数。最佳工艺下的接头比母材的硬度为1.05,软化区最窄,冲击功为18J-20J,晶粒度8-9.5级,珠光体层片距最小,接头强韧化效果最显著。对于U75VG移动闪光焊接头,最佳正火工艺处理后,其轨顶硬度比HJ/Hp为1.05,软化区最宽为1.9mm；接头晶粒度为9-10级,比焊态高2级；冲击功平均值为24J,为标准值(6.5J)的3.69倍。对于U75V钢轨气压焊接头,采用微调的最佳正火工艺处理后,其接头轨顶硬度和纵断面硬度为1.05和0.9,软化区宽度小于10mm,晶粒度为7-9级,比母材晶粒度提高1.3级,比焊态晶粒度提高1.5级,轨头冲击功平均值为15J达到标准值的2.45倍。最佳正火工艺应用于气压焊轨车型式检验,分别对27对焊态接头和67对正火态接头进行落锤试验,其结果统计分析表明：接头硬度与母材相当、软化区宽度显著减小,接头晶粒得到较明显细化,冲击韧性大幅提高,显著提高了接头的强韧性,接头质量更佳。