1、此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除無縫線路鋪設(shè)中焊接技術(shù)洛張電化洛陽樞紐配套改造工程中東北聯(lián)絡(luò)線和北東聯(lián)絡(luò)線設(shè)計為 50kg/m 無縫線路，軌道焊接是鋪設(shè)無縫線路的重要環(huán)節(jié)，現(xiàn)在國內(nèi)無縫線路鋪設(shè)時的三大主流焊接技術(shù)： 鋁熱焊技術(shù)、接觸焊技術(shù)、氣壓焊技術(shù)，中鐵七局一公司首次鋪設(shè)無縫線路， 因此針對無縫線路鋪設(shè)中焊接技術(shù)進(jìn)行探討是必須的。項目部成立技術(shù)創(chuàng)新工作小組技術(shù)創(chuàng)新小組成員姓名職稱技術(shù)負(fù)責(zé)項目職稱備注劉建偉組長技術(shù)指導(dǎo)總工申松鎖副組長質(zhì)量檢測安質(zhì)部長時建新組員試驗檢測試驗室主任井輝組員現(xiàn)場技術(shù)副總工喬紅軍組員現(xiàn)場技術(shù)技術(shù)部長馮升文組員現(xiàn)場物資物設(shè)部長李國偉組員現(xiàn)場技術(shù)技術(shù)員孫紅艷組員內(nèi)

2、業(yè)記錄技術(shù)員鋪設(shè)無縫線路， 應(yīng)在鋪設(shè)基地對長鋼軌進(jìn)行焊接， 它是鋪設(shè)無縫線路的重要環(huán)節(jié)，其幾何外形尺寸的平順和內(nèi)部質(zhì)量， 是保證無縫線路正此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除常運用的關(guān)鍵，實踐證明， 若鋼軌焊接質(zhì)量不良，將使線路維修工作后患無窮，嚴(yán)重者危及行車安全， 現(xiàn)在將鋪設(shè)無縫線路所涉及的主要焊接技術(shù)作一介紹。1. 鋁熱焊接法現(xiàn)如今鋁熱焊接法已被公認(rèn)為是一種高效、快速的鋼軌焊接方法，鋁熱焊接法工藝簡單， 適合工地流動作業(yè)，利于工地焊接聯(lián)合接頭和斷軌復(fù)原復(fù)焊。1.1 鋼軌鋁熱焊的原理鋼軌鋁熱焊是利用鋁和氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)過程中釋放的大量熱量熔化金屬，使金屬之間形成熔接或

3、堆焊。鋁熱化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，主要反應(yīng)產(chǎn)物為液態(tài)鋁熱鋼和氧化鋁熔渣，鐵元素被還原成具有高溫的鋁熱鋼水， 鋁被氧化成氧化鋁熔渣。 鋁熱焊化學(xué)反應(yīng)的表達(dá)式為：3FeO+2AI=3Fe+Al2O3+199.5kCalFe2O3+2AI=2Fe+Al2O3+99kCal3Fe2O3+8AI=9Fe+4Al2O3+773.3kCal鋼軌鋁熱焊接就是將鋁粉、 氧化鐵和其他合金添加物配制成的鋁熱焊劑放在特制的反應(yīng)坩堝中，用高溫火柴點燃引發(fā)鋁熱反應(yīng)。在反應(yīng)過程中，放出大量的熱熔化合金添加物，與反應(yīng)合成的鐵形成為鋼液，由于其密度大沉于坩堝底部，反應(yīng)生成的熔渣較輕而浮在上部，在很短時間內(nèi)， 高溫的鋁熱鋼水熔化

4、坩堝底部的自熔塞，澆鑄到與鋼軌外形尺寸一致的砂型和局部預(yù)熱待焊鋼軌形成的封閉空腔中，同時此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除鋁熱鋼水本身又作為填充金屬，與熔化的鋼軌共同結(jié)晶、冷卻，將2段鋼軌焊成整體，1.2 鋼軌鋁熱焊工藝我國鐵路對鋼軌鋁熱焊法， 經(jīng)過推廣應(yīng)用實踐和理論研究，制定了大劑量、寬焊縫、三片模卡箱、定時預(yù)熱和自動澆注的鋁熱焊工藝，它適用于 50kg/m、60kg/m 和 75kg/m 鋼軌焊接。1.3 工藝裝備制作砂型設(shè)備：烘干箱、磨具等。制作砂型原料：石英砂、膨潤土、水玻璃。制作砂型成品：砂型、砂芯、排渣砂槽、坩堝等。熱源及預(yù)熱設(shè)備：熱源氧氣、丙烷、乙炔。工

5、具預(yù)熱具、點火槍、秒表等。焊接材料：焊劑、高溫火柴、封砂箱。其他：鋸軌機(jī)、推凸機(jī)、砂輪、大錘、平錘等。1.4 工藝程序制作砂型、坩堝工地布置氧氣瓶、石油液化氣或乙炔瓶的布置應(yīng)距焊點5m以上，所有設(shè)備應(yīng)布置在施焊一側(cè)的路肩，烘烤坩堝時應(yīng)離所有氣瓶5m以上。切軌用于段軌再焊時，插入的焊接鋼軌長度應(yīng)大于6m，不得有彎曲、歪扭和損傷，并與線路上鋼軌磨耗相近，切軌應(yīng)采用雙向擺動式切軌機(jī)，切軌應(yīng)按照線切割，允許橫向誤差為1mm，垂直誤差為此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除2mm,切后應(yīng)用手提砂輪或銼刀除去切面的紫藍(lán)斑痕及氧化物，軌段各邊應(yīng)倒角，無毛刺和金屬飛濺物。對軌將焊接的軌端

6、對正，用 1m直尺密貼鋼軌頂面及內(nèi)、外側(cè)面，檢查鋼軌焊接端各面縱向是否一直，要求不要有錯牙，歪扭。扣箱及封箱扣箱：扣箱前應(yīng)清理砂型內(nèi)各通道， 而后將砂箱吻合在鋼軌焊接的焊口上，沙箱如果有缺角、掉塊、裂紋、松脫者均不可使用。封箱：封箱砂應(yīng)與焊前制備好，并置于容器內(nèi)密封。砂箱所有接縫及與鋼軌吻合處， 均用封箱砂密封， 兩側(cè)流鋼槽應(yīng)與沙箱冒口緊密結(jié)合，并用封箱砂護(hù)好兩側(cè)各 100mm以內(nèi)的軌面和所有裸漏及易被鋼水濺傷的金屬。坩堝裝料及安防支架在裝料之前， 應(yīng)先烘干坩堝， 裝料時坩堝應(yīng)穩(wěn)在專用支架上， 封箱時應(yīng)預(yù)先測好安放在支架的位置， 裝澆鋼槽時，即將支架固定在鋼軌上，并裝好坩堝框架，封箱結(jié)束即將坩

7、堝抬入框架。調(diào)整坩堝位置，使封口釘之端，與砂箱頂面相距（ 10010）mm，并垂直對準(zhǔn)砂芯座中心，將坩堝旋轉(zhuǎn) 90固定。預(yù)熱將火嘴插入砂芯座中心呈垂直狀態(tài)，焰流對準(zhǔn)砂箱底面而不沖向兩端鋼軌面，根據(jù)兩側(cè)冒口焰流反彈高度，隨時調(diào)整手把，使其高度保持一致， 扣箱人員隨時消除封箱部位的“跑火”現(xiàn)象，預(yù)熱3min，到時點火。澆注點火時必須見到高溫火柴發(fā)出火花才能插入焊劑，確定點燃焊劑后方可關(guān)閉預(yù)熱器并密蓋砂芯，點燃焊劑冒出黑煙時才能加蓋此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除坩堝蓋，點燃焊劑后， 迅速將坩堝推至封口釘與砂芯中心垂直對準(zhǔn)的位置并固定，保持焊劑沸騰時不位移。推凸及修整推凸

8、時拆除支架后，立即清除屏蔽軌面的沙土， 一分鐘后松下緊箱器和砂箱托，抬上推凸機(jī)， 二分鐘后推凸機(jī)可緩緩加力，使刀具進(jìn)入砂箱，隨砂箱開裂鋼水冷卻情況逐步加大進(jìn)刀量，三分鐘后加大進(jìn)刀速度； 整修時先跺除推凸機(jī)后軌面剩余部分，然后打磨，打磨時先軌面后兩側(cè)，跺修和打磨均不得傷及母材，焊縫與母材不得出現(xiàn)臺階，精磨后應(yīng)出現(xiàn)金屬光澤，不得游覽的斑痕。質(zhì)量檢查包括外觀檢查和探傷檢查， 外傷檢查時焊接接頭不得有臺階和扭曲，軌頭平整圓順，用 1m直尺測量，頂面、側(cè)面不平度應(yīng)在 0.5mm以內(nèi)，頂面不得有負(fù)值，打磨后焊面應(yīng)平順；探傷檢查達(dá)到重傷標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)切除重焊。正火可在整修之后，軌溫降至 500以下時進(jìn)行，亦可在常

9、溫下正火，加熱氧氣工作壓力位 0.6MP，液化石油氣工作壓力為 0.04MP，氧氣流量為 3000/h ，焰心長度應(yīng)為 1020mm，火焰加熱器垂直與焊縫位置，有軌頂向兩側(cè)來回移動， 每隔 2min 用測溫計測量軌溫一次，根據(jù)軌溫情況調(diào)整加熱器移動速度和加熱時間，當(dāng)軌溫達(dá)到 900950時，保溫 10min 之后拆除保溫箱自然冷卻。2. 接觸焊接法我國鐵路的長鋼軌焊接以廣泛采用接觸焊法，接觸焊法焊接質(zhì)量好，效率高，世界各國普遍采用，近年來我國鐵路焊軌廠全面配備了接觸焊機(jī)。此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除接觸焊接法采用移動式接觸焊機(jī)，多將 25m長鋼軌焊成 125m長

10、的軌條。由于列車高速行駛時對軌道的平順性要求很高， 所以長軌條焊接前要對標(biāo)準(zhǔn)軌的外形幾何尺寸和平直度及扭曲允許偏差進(jìn)行檢驗。接觸焊接法的工藝流程為: 配軌鋸軌軌端打磨焊接推瘤正火接頭打磨探傷存放。焊軌前先在滾道上進(jìn)行對軌，兩軌基本保持在同一水平面上，以作用面為準(zhǔn)不得出現(xiàn)豎向和橫向錯位，各部偏差不大于 0.3mm，并使端面間保持 0.5-2.0mm 間隙。調(diào)整焊機(jī)位置使焊機(jī)中心與軌縫對中。焊機(jī)內(nèi)側(cè)涂刷防渣液，以利清除粘連在焊機(jī)上的焊渣。落下焊機(jī)夾緊鋼軌，再次檢查軌縫，確認(rèn)無誤后開始焊接。焊接按工藝試驗中獲得并經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可的工藝參數(shù)進(jìn)行。焊后推瘤及清理焊瘤塊。焊接結(jié)束后，松開鋼軌，提升焊機(jī)。根

11、據(jù)配軌表，對接頭進(jìn)行編號。用卷揚機(jī)將鋼軌沿滾道線向前傳送( 卷揚機(jī)的循環(huán)鋼絲繩通過專用卡具將鋼軌兩端卡緊，鋼軌傳動速度約0.5m/s) 。一個接頭焊接結(jié)束后，在熱態(tài)下進(jìn)行調(diào)直 ( 要求在焊縫兩側(cè)各500mm范圍內(nèi)，水平方向作用面一側(cè)的不平直度不大于 0.3mm/m，垂直方向的不平直度不大于 0.3mm/m，拱量應(yīng)呈現(xiàn) 0.5-1.0mm/m) 。當(dāng)鋼軌焊頭溫度降至500以下時開始正火，加熱器沿焊頭縱向擺動量 7 一 10cm，用機(jī)械式凸輪控制行程，光電測溫計檢測正火此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除溫度。焊頭打磨后由檢驗工用lm 直尺檢查平直度，并用超聲波探傷。3.

12、氣壓焊接法氣壓焊接法自1937 年在美國和加拿大得到廣泛應(yīng)用后，憑著其設(shè)備簡單、成本低廉焊接質(zhì)量優(yōu)良，世界各國鐵路自1955 年以來相繼采用，并得到了進(jìn)一步發(fā)展。氣壓焊接法多是在長鋼軌鋪設(shè)完成后，經(jīng)整道作業(yè)，線路基本達(dá)到穩(wěn)定后，可實施工地鋼軌焊接并按設(shè)計要求進(jìn)行線路鎖定，長軌聯(lián)合接頭采用氣壓焊接法。3.1 氣壓焊工藝氣壓焊焊軌工藝試驗應(yīng)在正式焊接前按規(guī)定要求完成。 施工多采用的是雙導(dǎo)柱臥式壓接機(jī)以斜鐵夾緊軌腰的新型移動式氣壓焊機(jī)， 對開單混合室的射吸式加熱器， 雙流量計控制箱和一套三段頂壓法焊接工藝。3.2 工藝流程：施工準(zhǔn)備鋸配軌拉軌軌端處理對軌固定點火焊接焊縫正火打磨及矯直焊縫探傷焊縫驗收

13、現(xiàn)場清理。3.3 施工工藝(1) 施工準(zhǔn)備檢查設(shè)備施工前應(yīng)全面檢查設(shè)備情況, 包括檢查電源、泵站、壓接機(jī)、加熱器的工作情況 ; 各油路、乙炔路、氧氣路是否通暢 , 有無跑、冒、漏現(xiàn)象 ; 乙炔、氧氣存氣量是否足夠 ; 推凸刀的刀刃是否完整 ;此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除各運動部件是否活動自如。發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。安全情況檢查檢查施工點附近是否有揮發(fā)性氣體、 易燃、易爆物等 , 若有 , 要設(shè)法轉(zhuǎn)移或采取必要的安全保護(hù)措施。 操作人員應(yīng)按要求穿戴好勞動保護(hù)用品。(2) 鋸軌配軌：用方尺檢查兩接頭的相錯量 , 如相錯量大于 100mm,則需要鋸軌。(3) 拉軌：松開

14、鋼軌的扣件 , 將鋼軌支撐在滾輪上 , 用拉軌器拉軌。在鋼軌接頭處用枕木支撐 , 便于接頭對位。(4) 軌端處理鋼軌調(diào)直焊前必須對鋼軌進(jìn)行調(diào)直, 經(jīng)調(diào)直的鋼軌用1m 直尺檢查其矢度不得超過 0.5mm。端面打磨打磨鋼軌端面時應(yīng)注意, 端面打磨機(jī)的兩個定位面必須與鋼軌接觸密貼; 使用端面打磨機(jī)應(yīng)做到輕拿輕放, 以免破壞打磨機(jī)的精度。(5) 對軌固定，待焊軌裝壓接機(jī)并夾緊后 , 用 300mm鋼板尺檢查 ,應(yīng)達(dá)到如下要求 :兩軌頂面齊平 , 焊縫處矢度不大于 0.3mm,高低錯位不大于0.2mm,當(dāng)兩軌高度差較大時 , 可用墊片調(diào)整至 0.5mm 以下 , 軌頂面不準(zhǔn)下凹 ;工作面要平 , 誤差不

15、大于 0.3mm,當(dāng)軌頭寬度偏差過大或軌端有旁彎無法調(diào)直時 , 應(yīng)以基本軌輪廓面為基準(zhǔn)保持工作面在1m 長度內(nèi)直線度偏差不大于0.5mm;此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除兩軌底面平行錯位不大于1.0mm;端面在按焊軌要求實施預(yù)頂后應(yīng)密貼, 局部間隙不大于 0.3mm,但兩底角必須密貼 ;固定過程中如因某項因素偏差過大, 無法達(dá)到上述要求時, 應(yīng)打開壓接機(jī) , 重新處理鋼軌端面直至達(dá)到焊接的技術(shù)要求, 不能強(qiáng)行焊接 , 以免影響焊接質(zhì)量。(6) 點火焊接安裝加熱器a1 將加熱器兩側(cè)分別從壓接機(jī)導(dǎo)桿鋼軌之間側(cè)向掐入后 , 旋轉(zhuǎn) 90置于導(dǎo)桿之上 , 并將其按要求正確連接

16、 ;b1 調(diào)整壓接機(jī)擺動機(jī)構(gòu)的掛鉤長度 , 轉(zhuǎn)動加熱器支承小車的轉(zhuǎn)動軸 , 使加熱器的火孔面與焊接端平行 , 最大偏差處不大于 1.0mm;同時 , 搖動加熱器23 次, 再檢查其火孔平面是否與焊接端平行。調(diào)整加熱器支承塊小車構(gòu)件 , 使加熱器火孔端面與鋼軌外輪廓周邊的距離為(25 1)mm。預(yù)頂高壓泵站加油門使預(yù)頂力達(dá)到1820MPa。點火焊接 a1 應(yīng)在打開氧、乙炔開關(guān)后 ,3 4s 點火 , 不能少于 3s 或時間過長 , 以免發(fā)生事故 ;b1 擺動加熱器加熱 , 從 03.5min 至開始頂鍛前 , 擺動量為 1520mm,擺動頻率為 60 次/min 。降壓并保壓點火加熱至鋼軌產(chǎn)生塑

17、性變形時, 焊縫處及其附近產(chǎn)生微微凸起 ( 高度為 13mm),將頂鍛壓力降低到810MPa并保壓。頂鍛a1 在保壓和繼續(xù)加熱的過程中, 當(dāng)發(fā)現(xiàn)軌底角上表面出現(xiàn)幾個面積約1.5 3mm2的單個熔池 , 軌頭頂面出現(xiàn)有隨火焰而動的“鏡面熔池”便開始頂鍛。b1 開始頂鍛時擺動量為30mm左右 , 擺動此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除頻率約為 80 次/min 。推凸a1 當(dāng)頂鍛完 , 加熱器熄火后 , 立即摘下加熱器上的掛鉤,將加熱器迅速推向壓機(jī)右側(cè)橫梁( 搖火鐵端 ) 的極限位置 ; 與此同時 ,泵站換向、松開左側(cè)橫梁 ( 活動端 ) 的軌頂螺栓后 , 泵站給油倒車

18、, 當(dāng)左橫梁松動時 , 立即打松該端斜鐵繼續(xù)倒車 , 目測焊瘤與推刀墊間距能放下刀體時 , 停止倒車 , 同時迅速放入前刀體 , 并推入腰刀裝上底刀 ,泵站換向給油開始推凸, 當(dāng)確認(rèn)焊瘤推離焊縫, 泵站換向給油倒車使兩橫梁距離拉至最大允許值后, 關(guān)閉泵站 , 卸下推凸裝置 , 推凸結(jié)束。b1 在推凸過程中 , 當(dāng)壓力升至 40MPa時推凸刀仍不能前進(jìn)推除焊瘤時,應(yīng)停止推凸 , 待卸下推凸裝置后 , 人工氣割除瘤。(7) 焊縫正火鋼軌接頭的正火起始溫度為400500, 終了溫度為850900。擺動以焊縫為中心 , 在 0 2min 時, 擺動總寬度 40mm,每 min 為5060 次; 在 23min 時, 擺動總寬度約為 6080mm,3540 次/min 。待被正火處降溫至全黑后, 再撤掉墊軌的枕木墩以免焊接處變形。當(dāng)正火后的焊縫部位在250以上時 , 嚴(yán)禁敲擊、火烤 ( 二次正火除外 ) 、澆水和引起塑性變形的一切操作。(8) 焊后打磨及矯直利用仿形打磨機(jī)打磨焊接接頭的軌頂面及各側(cè)面 , 打磨時若溫度過高 , 要暫停打磨 , 待溫度適宜時再進(jìn)行打磨。此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除打磨前應(yīng)用1m直尺檢測焊縫 , 若焊縫變形、彎曲 , 應(yīng)先用彎軌機(jī)矯直。打磨后的鋼軌 , 要符合鋼軌