643号机车安装了重联控制及电阻制动设备，并在沈大铁路大连至大石桥之间进行双机重联牵引试验，随后配属北京铁路局丰台机务段投入运用。1984年7月至8月，这两台机车配合专门为大秦铁路研制的C61型运煤专用敞车，于晋煤外运北通道的丰沙大铁路（丰沙铁路丰台西至沙城和京包铁路沙城至大同段的合称）和京秦铁路为试点进行重载列车运行试验，双机最大牵引吨位达5000吨（计60节车辆），平直道上的最大平衡速度可达85.1公里/小时，在9‰坡道上的平衡速度为26公里/小时，并在7.6‰坡道上进行了双机坡停起动试验；而在8.4～