心机厂厂线、北京环形铁道试验基地试验成功，同年5月赴宝成铁路试验，7月正式配属西安铁路局宝鸡电力机务段投入运营。1973年9月，韶山2型机车回厂进行第二次技术改造，在原有的一段半控桥可控硅无级调速的基础上，改为两段半控桥可控硅无级调速，并改用他励牵引电动机和电子控制等新技术，从而提高机车粘着利用，更充分地发挥机车的功率。改造工作于1974年底完成，1975年7月于北京环形铁道进行试验，随后于宝成铁路投入运行。
报废.韶山2型机车于1982年停用并封存于宝鸡电力机务段凤州折返段，