4 12術語和符號 22.1術語 22.2符號 33基本規定 44設備性能及技術指標 54.1一般規定 54.2設備性能 64.3技術指標 65施工準備 85.1一般規定 85.2人員準備 85.3儀器設備準備 95.4正火作業前的準備 5.5環境準備 6電磁感應正火工藝及質量控制 6.1一般規定 6.2電磁感應線圈安裝與拆卸 6.3電磁感應正火 6.4焊后熱處理檢驗 7作業安全 7.1一般規定 7.2安全防護措施 7.3安全作業注意事項 8質量檢驗與驗收 8.1一般規定 8.2型式試驗 8.3.正火質量檢驗與驗收 附錄A中頻電磁感應正火及感應加熱發生器基本原理 23附錄A.1中頻電磁感應正火基本原理 附錄A.2感應加熱發生器基本原理 附錄B資料性附錄 27表B.1鋼軌焊縫電磁感應正火技術工藝卡 表B.2鋼軌焊縫電磁感應正火技術操作記錄 表B.3鋼軌焊縫電磁感應正火技術工作統計表 表B.4鋼軌焊縫檢驗批質量驗收記錄表 本標準用詞說明 引用標準名錄 附：條文說明 51GeneralProvisions 12TermsandSymbols 22.1Terms 22.2Symbol 33BasicRequirement 44EquipmentPerformanceandTechnicalIndicators 54.1GeneralRequiremennt 54.2EquipmentPerformance 64.3TechnicalIndicators 65PreliminaryWorkforConstruction 85.1GeneralRequiremennt 85.2PersonnelPreparation 85.3EquipmentPreparation 95.4PreparationBeforeNormalizingOperation 5.5EnvironmentalPreparation 6ElectromagneticInductionNormalizingTechnologyandQualityControl 126.1GeneralRequiremennt 6.2InstallationandDisassemblyofElectromagneticInductionCoil 錯誤！未定義書簽。6.3ElectromagneticInductionNormalizing 錯誤！未定義書簽。6.4Post-weldHeatTreatmentInspection 錯誤！未定義書簽。7WorkSafety 7.1GeneralRequiremennt 7.2SafetyProtectionMeasures 7.3PrecautionsforSafeOperation 168QualityInspectionandAcceptance 8.1GeneralRequiremennt 8.2TypeTests 8.3NormalizationQualityInspectionandAcceptance 21AppendixABasicPrinciplesofNormalizationandInductionHeatingGenerator 23AppendixA.1BasicprincipleofIntermediateElectromagneticInductionNormalization 23AppendixA.2BasicPrinciplesofInductionHeatingGenerator 26AppendixBInformativeAppendix 27TableB.1TechnologyCardofElectromagneticInductionNormalizationforRailWeld 27TableB.2OperationRecordofElectromagneticInductionNormalizationTechnologyforRailWelds 28TableB.3StatisticalTableofElectromagneticInductionNormalizationTechnologyforRailWelds 28TableB.4QualityAcceptanceRecordofRailWeldInspectionLot 30ExplanationofWordinginthisStandard 31ListofQuotedStandards 31Addition：ExplanationofProvisions 3211.0.1為了規范江蘇省城市軌道工程中鋼軌焊縫電磁感應正火的施工工藝，確保施工安全防護以及質量驗收達到標準要求，編制組經過廣泛的調查研究，并參考了國家和行業現行的相關標準。同時，結合江蘇省工程建設的特點，總結了已建項目在設計、生產和施工方面的經驗。在廣泛征求行業專家意見的基礎上，制定了本標準。1.0.2本標準適用于城市軌道工程中新建、擴建和改建項目的鋼軌焊縫電磁感應設備性能和技術指標，以及施工前的準備工作、電磁感應正火工藝、安全防護措施和質量檢驗要求。此適用范圍可以進行相應調整。1.0.3城市軌道交通工程鋼軌焊縫電磁感應正火，除應符合本標準外，尚應符合國家現行有關標準的規定。22術語和符號2.1.1鋼軌焊縫電磁感應正火技術steelrailweldingseamelectromagneticinductionpreheatingtechnology鋼軌焊縫電磁感應正火技術是一種高端先進的技術，利用電磁感應原理對鋼軌焊縫進行預熱。2.1.2固定閃光焊接（固定式接觸焊）statlonaryflash-buttwelding用閃光焊機在基地或者車間焊軌作業線的焊接工位焊接鋼軌，焊接電源由電力網經配電變壓器供電。2.1.3接觸法測溫contacttemperaturemeasurement傳感器直接接觸鋼軌表面來測量溫度的方法。2.1.4焊接接頭weldedjoint用焊接方法連接的鋼軌對接接頭。焊接接頭由焊縫和熱影響區構成。2.1.5焊后熱處理post-weldheattreatment在焊接完成后對鋼軌焊縫或焊接部件進行加熱和冷卻處理的過程。2.1.6鋼軌正火railnormalizing鋼軌加熱到臨界點Ac3或Acm以上的溫度，保溫一定的時間，然后在空氣中冷卻的金屬熱處理工藝。2.1.7中頻電磁感應medium-frequencyelectromagneticinduction通過應用中頻電流和電磁場在鋼軌焊縫中產生的局部加熱來實現焊接的方法。2.1.8接頭錯邊misalignmentofweldjoint焊縫時兩根鋼軌由于沒有對正，使焊縫兩側鋼軌表面之間出現的平行偏差。2.1.9熱電偶測溫thermocoupletemperaturemeasurement焊縫時兩根鋼軌由于沒有對正，使焊縫兩側鋼軌表面之間出現的平行偏差。2.1.10仿形銅管開合式感應器shape-matchingcoppertubeopen-closeinductor一種利用銅管通過開合來適應物體形狀并進行感應加熱的設備。2.1.11分時段加熱參數time-segmentedheatingparameters在特定的時間段內，根據需求和工藝要求，對加熱過程中的溫度、時間、功率等參數進行調整和控制。32.2.1溫度AC3——碳鋼加熱時的相變實際溫度；Acm——加熱時二次滲碳體全部溶入奧氏體的終了溫度?！妗獪囟?；2.2.2電磁感應加熱基本原理E——電磁感應電勢（Ve——感應圈內的工件受到電磁感應電勢；f——頻率(Hz)；I1——感應線圈產生的交流電流（安I2——感應電流有效值（安N2——工件的等效匝數；P——電磁感應發熱功率（WR——工件電阻（歐t——時間（秒ρ——工件電阻率(Ωmμ0——真空磁導率4π×10(H/m)；μ——工件磁導率(H/m)；μr——工件相對磁導率;?——感應圈內產生的交變磁通（Wb?——電流透入深度，mm；Ω——角頻率(rad/s)；δ——為加熱深度，單位為毫米（mm）。43基本規定3.0.1城市軌道交通中，固定式（移動式）閃光焊的焊接接頭均采用中頻電磁感應（以下簡稱“電磁感應”）方式加熱，中頻頻率為1kHz~2.5kHz。3.0.2城市軌道交通中，鋼軌鋼材一般為U75V和U71Mn，此材料適用于本文件。3.0.3鋼軌焊縫電磁感應正火作業人員應持有鐵路主管部門認可的技術機構頒發的崗位培訓合格證書。3.0.4鋼軌焊縫感應正火技術人員應根據鋼軌的材質、服役條件、焊接工藝規程等因素的基礎上，編制鋼軌焊縫正火工藝方案。鋼軌焊縫正火工藝方案的更改必須經過審批，重要更改（如熱處理方法、熱處理溫度、時間等）應通過驗證。3.0.5電磁感應加熱設備及其控制應符合GB/T10067.3和GB5959.3的規定。設備應具有溫度控制、記錄和報警裝置。3.0.6在正火作業前，應根據設備操作、維護管理文件檢查電磁感應設備的控制系統、電源、冷卻系統等，嚴禁設備帶故障工作。3.0.7鋼軌焊縫正火后的檢驗應符合TB/T1632的要求。鋼軌焊縫在正火后應經過不少于24h的時效，方可進行矯直和外形精整。焊縫經矯直和外形精整后，方可再對焊縫的質量要求項目進行檢驗。54設備性能及技術指標4.1一般規定4.1.1電磁感應設備主要由感應加熱電源主機、便攜變壓器箱、快速開合感應器、閉式循環工業冷水機、空冷高頻連接電纜、其他附屬設備等組成。4.1.2感應加熱所使用的測控溫儀表、耦合電阻測溫等計量器具應定期標定，并在有效期內使用。維修或更換的計量器具，應重新校準。4.1.3感應加熱所使用的保溫材料應對電磁場無屏蔽作用。保溫材料的熱阻R值不應小于4.1.4加熱電源電氣原理圖參見圖4.1.4-1，中頻加熱電源系統框圖參見圖4.1.4-2所示。圖4.1.4-1加熱電源電氣原理圖圖4.1.4-2加熱電源系統框圖64.1.5感應加熱過程的數據存儲設備應具有數據加密功能，數據文件名稱宜自動生成且不可更改。4.2設備性能4.2.1電磁感應設備應具有全過程溫度自動測量和控制功能，并配備具有冷端溫度自動補償功能的溫度自動記錄裝置；自動記錄儀應定期進行檢定。4.2.2電磁感應設備的控制精度應在±5℃以內。對計算機溫度控制系統，其顯示裝置應有冷端溫度自動補償裝置，且其顯示溫度應以自動記錄儀的顯示溫度為準進行調整。4.2.3發電機組是正火綜合作業車的綜合動力源，發電機供電應穩定，不得出現較大的電壓、電流波動。發電機額定功率不小于120kW，額定頻率不小于50HZ，接線方式采用三相五4.2.4中頻發生器的額定輸出功率不小于160KW，輸出功率可調范圍5%～100%，輸出頻率可調范圍1KHz～100KHz，可自動跟蹤輸出頻率，效率不小于95%，功率因數不小于0.85，輸入電壓380VAC三相，工作環境溫度不大于40℃,電源冷卻方式采用全空冷?？蛇x恒溫、恒流、恒功率、分時段四種加熱模式，自動采集加熱溫度。4.2.5仿形銅管開合式感應器與便攜式變壓器通過銅管直連，采用手動快速開合，采用云母板做簡易定位支撐在鋼軌上。4.2.6閉式循環工業冷水機的額定制冷功率不小于32KW，采用水箱滿水不大于250KG，輸入電源三相380V，50Hz（3P+PE工作環境溫度不大于40℃,電源冷卻方式采用風冷式。其具有錯相、過載、水溫、水位保護功能，并與電源實現聯動。提供進口水流量監測和保護，可實時讀取水流量值。4.2.7電磁感應設備的電氣控制須在輸入斷電情況下進行連接，并注意380V和220V電源線路須連接到所標注的電源端。4.3技術指標4.3.1電磁感應正火設備行車速度不大于15km/h。4.3.2仿形銅管開合式感應器工作距離：軌頂不應大于30mm，軌腰不應大于30mm，軌底角不應大于50mm，軌底不應大于30mm，如圖4.3.2所示。7鋼軌加熱器圖4.3.2開合式加熱器與鋼軌距離示意圖（單位：mm）4.3.3測溫方式：四點耦合電阻測溫，分布于軌頂、兩側軌腰、軌底，安裝方式：導線粘合式，如圖4.3.3所示。耦合電阻測溫誤差最大15℃。實際作業時按線圈距離參數，單點測定軌頂溫度即可。鋼軌加熱器耦合電阻測溫片圖4.3.3耦合電阻測溫片安裝位置示意圖4.3.4正火加熱的起始溫度應低于500℃（軌頭表面軌頭加熱溫度宜采用900℃±20℃,軌底腳加熱溫度宜采用800℃~850℃,升溫速率宜不大于150℃/min，正火區域鋼軌溫差控制在50℃以內。加熱時間不小于6min，熱傳導保溫時間不小于200s，鋼軌焊縫噴風冷卻結束溫度應不高于500℃,噴風時間不大于200s。4.3.5焊縫熱處理作業時間宜在8min～10min之間，正火區域寬度不大于6cm。4.3.6接頭顯微組織應為珠光體組織，允許出現少量鐵素體，不得出現馬氏體組織。4.3.7外形精整機平直度檢驗應使用精磨機或仿形打磨機具對焊接接頭的軌面及軌頭側面工作邊進行外形精整，外形精整后軌頭應保持與母材一致的輪廓形狀。85施工準備5.1一般規定5.1.1鋼軌焊縫電磁感應正火人員應符合現行國際標準《職業健康和安全管理體系》ISO45002的相關規定。5.1.2鋼軌焊縫電磁感應正火設備應符合現行國際標準《機械安全—機器電氣設備》IEC60204相關規定。5.1.3鋼軌焊縫電磁感應正火設備的應符合現行國際標準《設施管理—管理系統》ISO41001的相關規定。5.1.4鋼軌焊縫電磁感應正火設備的應符合現行國際標準《焊接—與焊接和相關工藝相關的熱處理的質量要求》ISO17663的相關規定。5.1.5鋼軌焊縫熱處理工藝應符合《鋼軌焊接》TB/T1632的規定進行評定，并包括焊縫熱處理工藝的評定值。5.1.6應根據鋼軌材質、規格、施工條件和焊縫工藝評定報告以及首件焊縫熱處理實施的結果，編制鋼軌焊縫熱處理作業指導書或工藝卡。5.1.7鋼軌焊縫電磁感應正火設備的應符合現行國家標準《軌道交通—設備環境條件》GB/T32347的相關規定。5.2人員準備5.2.1鋼軌焊縫電磁感應正火人員包括焊縫電磁感應正火操作人員和焊縫電磁感應正火技術人員，鋼軌焊縫電磁感應正火人員應經過專門的培訓，取得合格證書后，方可從事焊縫電磁感應正火的工作。5.2.2焊縫電磁感應正火操作人員準備應符合以下規定：a）準備工作：操作人員應根據焊縫工藝要求，準備好所需的電磁感應正火設備、工具和材料等；應確保設備完好，并提前進行設備的檢查和測試，以確保其正常運行和安全使用。b）檢查準備：在進行焊縫之前，操作人員應對待焊鋼軌進行徹底的清潔和檢查；移除表面的污物和氧化物，并檢查焊縫的幾何尺寸、質量要求等是否符合規定標準；必要時，操作人員應進行表面處理和焊前熱處理等操作。c）操作準備：操作人員應熟悉相關的安全規定和操作程序，準備好個人防護裝備，注意火源控制、緊急停機等安全要求；在發現異常情況或安全隱患時，及時采取措施進行處理和報告。95.2.3焊縫電磁感應正火技術人員準備應符合以下規定：a）工藝準備：技術人員應根據焊縫要求和鋼軌的特性，設計合理的電磁感應正火焊縫工藝和參數；應根據焊縫原理、鋼軌材料特性、焊縫質量要求等，以確定最優的焊縫工藝路線。b）成套設備選型：應根據焊縫工藝要求，評估設備的功率、頻率、加熱效果等參數，選擇符合需求的設備，并參與設備的驗收和調試工作。c）控制準備：技術人員應制定焊縫質量控制方案和檢測方法，監督焊縫過程中的質量控制工作；應進行焊縫質量評價、缺陷分析和改進措施的制定，確保焊縫質量符合相關標準和規范。d）應急準備：技術人員應具備及時處理焊縫過程中遇到的技術問題和突發情況的能力，采取相應的技術措施進行解決，保證焊縫工作的持續進行。e）記錄準備：應準備焊縫過程記錄的各種表格，對焊縫熱處理過程進行資料的記錄、收集和匯總。5.3.1對于鋼軌焊縫電磁感應正火設備，應符合第4章的相關規定，并準備以下設備：1電磁感應加熱設備：包括感應線圈、電源、溫度控制器等。1）感應線圈：選用適當尺寸和形狀的感應線圈，確保能夠覆蓋焊縫區域。感應線圈應具有良好的導熱性能和耐高溫性能。2）電源：選擇與感應線圈匹配的電源，確保穩定的供電和滿足加熱要求。電源應具備過載保護和溫度保護等安全功能。3）溫度控制器：配備精度高、穩定性好的溫度控制器，用于監測和控制焊縫區域的溫度。2熱電偶測溫設備：包括熱電偶、接線端子、測溫儀表等。1）熱電偶：選擇適合焊縫溫度范圍的熱電偶，如K型熱電偶、S型熱電偶等。熱電偶應具備高溫耐熱、抗氧化和高精度的特性。2）接線端子：確保熱電偶可靠地連接到儀表設備，并具備良好的導電性能。3）儀表設備：選擇高精度、穩定性好的溫度測量儀表，能夠準確讀取和記錄熱電偶的溫度值。3鋼軌正火后的修正和檢驗設備：包括鋼軌矯直機、加熱設備、超聲波探傷設備等1）鋼軌矯直機：用于對鋼軌進行矯正，糾正可能產生的偏曲或扭曲。2）加熱設備：如火焰噴槍或電熱板，用于對局部區域加熱，使鋼軌更容易調整和修正。3）超聲波探傷設備：用于檢測鋼軌內部的缺陷，如裂紋、夾雜物等。4）磁粉探傷設備：用于檢測鋼軌表面的缺陷，如裂紋、疲勞等。5）焊接設備：在修正過程中，如果需要進行焊接修復，需要配備適當的焊接設備。6）測量工具：如卷尺、游標卡尺、角度尺等，用于測量鋼軌的尺寸、幾何參數和偏差。7）校準工具：用于校準測量設備，確保準確度和可靠性。8）安全設備：如防護手套、護目鏡、耳塞等，用于保護操作人員的安全和身體健康。5.3.2確定所需的鋼軌焊縫電磁感應正火設備型號和規格，確保其功率、頻率和加熱效果符合要求；確保設備狀態良好，正常運行。5.3.3準備適用于鋼軌焊縫的工具和附件，如工作平臺、夾具，用于支撐和定位鋼軌；提供清潔劑，用于清潔鋼軌表面污垢和氧化物。5.3.4確保設備和操作區域的電源、地面連接、干凈度等環境符合要求；應考慮鋼軌的過熱問題，準備適當的冷卻系統進行鋼軌冷卻和溫度控制。5.4.1應根據具體情況制定詳細的施工計劃和程序，包括作業順序、任務分工、操作流程、工藝參數等，在施工過程中，應按照相關標準和規程進行操作，并確保所有操作符合安全和質量要求。5.4.2應根據實際需求和設備可用性選擇溫度測試裝置，包括熱電偶測溫、接觸溫度計、溫度感應貼片等，對于電磁感應加熱，宜使用熱電偶接觸法進行測溫。5.4.3宜選擇合適型號和規格的熱電偶，根據需求確定接線方式（例如，使用補償導線檢查熱電偶的接頭和連接器是否完好無損。5.4.4焊縫正火前應確保熱電偶接觸表面良好，無氧化層或污染物；對于特殊應用，可能需要使用夾具或保護套管來固定和保護熱電偶。5.4.5在安裝熱電偶時，應考慮到溫度測量的準確性、可靠性和代表性；確定適當的安裝位置和數量，以確保溫度測量結果能夠準確反映焊接熱處理過程，并保證控溫的有效性；另外，熱電偶的引出方向應與感應線圈相垂直，以避免互相干擾和影響測溫結果。5.4.6正火作業前的檢查項目應包括以下內容：1加熱及測溫設備、器具及接線。2加熱裝置的布置、溫度控制分區。3加熱范圍符合標準及規范要求，保溫層的寬度、厚度合適。4溫度測點的安裝方式、位置和數量。5設定的加熱溫度、恒溫時間，升溫速度、降溫速度等。6循環水冷卻、風冷系統工作正常。5.4.7焊縫正火前宜將鋼軌抬離道床面不小于150mm，保持縱向水平，確保焊縫正火過程不出現應力集中。5.5.1在進行鋼軌焊縫電磁感應正火之前，應參考相關的工程規范、標準和操作指南，以確保環境準備符合要求，以獲得穩定、安全和高效的正火效果。5.5.2清潔表面：在進行焊縫正火之前，需要確保焊縫區域的表面干凈，無雜質和污染物。使用合適的清潔方法，如刷洗、噴砂等，將焊接區域表面徹底清潔。5.5.3遮蓋與保護：在焊縫區域附近，應使用耐熱材料或保護屏障覆蓋周圍的部分，以防止熱輻射對周圍設備和結構造成危害。5.5.4安全檢查：在進行焊縫正火之前，需要進行安全檢查，確保焊縫區域沒有可燃物、易燃氣體等危險物質。5.4.5氣溫低于0℃不宜進行工地焊后熱處理；刮風、下雨天氣焊后熱處理時，應采取防風、防雨措施。6電磁感應正火工藝及質量控制6.1.1電磁感應正火作業組織流程包括：——鋼軌的抬高與固定；——安裝測溫熱電偶；——初始溫度校核；——包裹隔熱毯；——安裝感應線圈；——線圈工作距離校核；——連接中頻發生器；——連接冷卻水箱；——將鋼軌冷卻至室溫；——焊后熱處理檢查；——對不合格鋼軌重新正火。6.1.2焊后感應正火工藝參數包括正火加熱溫度、加熱溫度速率、冷卻方式、冷卻速率和正火加熱寬度等，用于正火的鋼軌及設備應符合本標準3.0.1和3.0.2節的規定。6.1.3焊后感應正火質量控制包括平直度檢驗、顯微組織檢驗、軌頂硬度檢驗和晶粒度檢驗等，相關檢驗應符合《鋼軌焊接第1部分：通用技術條件》TB∕T1632.1的規定。6.1.4按設定加熱模式和工藝參數控制正火效果，不得無故更改加熱電源加熱模式和參數。6.1.5調整熱處理工藝參數或更火熱處理設備后，需要重新對焊接接頭試件進行硬度、宏觀、顯微組織和晶粒度等檢驗后方可投入使用。6.1.6鋼軌正火完成后應檢查熱處理的接頭，根據鋼軌焊接標記編號，填寫焊后熱處理記錄表。6.1.7熱處理不合格的鋼軌可進行重新正火，但不應超過兩次。出現淬火裂紋的鋼軌不應重新熱處理。重新正火的起始溫度無需等到500℃以下。6.2.7為保護鋼軌，測溫片不得直接點焊在鋼軌上，應采取加工銅片連接耦合電阻線貼于軌面的形式，通過銅片二次傳導測溫。6.2.2耦合電阻安裝后，需測量初始溫度，用紅外測溫儀進行校核，避免出現安裝不密貼導致較大的測溫誤差，影響正火質量。6.2.3確保隔熱毯完好無損，隔熱毯宜包裹三層，包裹鋼軌長度不小于16cm，對稱于鋼軌焊縫布置。6.2.4感應線圈安裝后對其位置進行校核，避免正火區域偏離軌縫。6.2.5線圈安裝后檢查確認各部位工作距離，避免過大溫差。感應線圈距離軌頂不應大于30mm，距離軌腰不應大于30mm，距離軌底角不應大于50mm，距離軌底不應大于30mm，線圈距離鋼軌極限距離與操作要求距離如表6.2.5所示。表6.2.5實際工作距離要求（單位：mm）鋼軌位置實際工作距離要求軌頂30軌腰30軌底角50軌底306.2.6焊后熱處理與焊接至少應隔一個工位，焊頭粗打磨工位宜布置在熱處理工位前。6.2.7鋼軌接頭加熱至奧氏體化后，接頭采用自然冷卻，允許吹風輔助冷卻。特殊情況（如夏季高溫溫度降至300℃以下，可以淋水降溫。6.2.8感應線圈與中頻發生器連接，感應線圈接水口與循環水箱水管連接，將供電設備與中頻發生器設備、循環水設備連接，檢查供電電路、感應線圈線路、循環水線路、測溫線路是否連接牢固，支架有無松動，限位是否緊固。6.2.9感應線圈供電停止后，快速卸除連接銅塊螺絲，打開并起升移走線圈、拆除隔熱毯和耦合電阻，檢查軌頂及軌頭焊縫兩側各0.5m范圍內的鋼軌接頭的平直度，符合要求后在自然環境中冷卻或者驗證后的風冷。6.2.10記錄正火開始時間、鋼軌焊接接頭編號，初始溫度，每隔2min記錄各點溫度，實時測溫達到控制溫度后，系統自動進入熱傳導保溫階段，保溫持續時間不少于200s，再次記錄各點溫度和時間。6.3.1正火加熱寬度正火加熱寬度的選擇原則是完全覆蓋住焊接熱影響區，一般焊接熱影響區寬度宜為40mm。6.3.2正火加熱溫度正火加熱的起始溫度應低于500℃（軌頭表面晶粒在加熱過程中存在低溫緩慢長大區和高溫快速長大區，高溫快速長大區的晶粒長大速率為低溫緩慢長大區的7.5倍，為了避免生成粗大晶粒，正火加熱溫度要求不高于950℃。6.3.3為了完成奧氏體轉變，對于U75V熱軋鋼軌，溫度最低的軌底側部位加熱溫度應大于774℃,按照實際經驗，軌頂終了溫度可以達到910℃~920℃。6.3.4加熱速度對于電感應加熱正火，頻率為1kHz~2kHz的中頻電源，計算得到渦流透入深度約為10~15mm。按照實際經驗，采用1kHz的中頻電源時，冷態焊頭加熱時間應大于180s，熱態焊頭應大于120s。6.3.5正火冷卻方式噴風位置宜對軌頂、軌腰兩側和軌底進行全斷面噴風冷卻，噴風壓力不大于0.3MPa，噴風停止溫度不大于580℃,噴風時間應大于180s。6.3.6正火冷卻速度對正火接頭軌頂進行噴風冷卻，考慮到珠光體轉變溫度以及軟化區硬度不低于0.9HP的要求，對于U75V熱軋鋼軌，冷卻速度應為2℃/s~3℃/s；對于U71Mn熱軋鋼軌，冷卻速度應為0.5℃/s~1.0℃/s，焊后噴風冷卻應冷至580℃以下。6.4.1焊接接頭及其附近鋼軌表面不應有裂紋、明顯壓痕、劃傷、碰傷、電極灼傷、打磨灼傷等損傷。對鋼軌母材的打磨深度宜小于0.5mm。6.4.2平直度檢驗平直度檢驗按照《鋼軌焊接第1部分：通用技術條件》TB/T1632.1規定的方法進行。焊接接頭平直度的測量位置分別在：軌頂面縱向中心線、軌頭側面工作邊上距軌頂面16mm處的縱向線；測量應以焊接中心線兩側各500mm位置的鋼軌表面作為基準點，測量長度1m，焊縫居中。6.4.3顯微組織檢驗顯微組織檢驗應符合《金屬顯微組織檢驗方法》GB/T13298規定的方法進行?？v斷面熱影響區形貌：將接頭沿鋼軌長度方向剖開，用角磨機打磨光滑后用5%的硝酸酒精進行腐蝕。焊縫及熱影響區組織：采用蔡司光學顯微鏡觀察焊縫及熱影響區微觀組織，試樣經砂紙粗磨后使用拋光機拋光至鏡像，用4％的硝酸酒精腐蝕之后進行觀察，對于接頭軌頂組織的觀察，均從軌頂面以下1mm處取樣。6.4.4顯微組織鋼軌接頭顯微組織應為珠光體組織，允許出現少量鐵素體，不得出現馬氏體組織。6.4.5軌頂硬度檢驗按照《鋼軌焊接第2部分：閃光焊接》TB/T1632.2硬度試驗標準要求，對軌頂面加工除去1mm后，進行布氏硬度試驗，試驗條件HBW10/3000，軌頂面測試點如圖6.4.5所示，兩條測試線對稱分布，相鄰測試點相距15mm。圖6.4.5TB/T1632-2014軌頂面硬度測試6.4.6軌頂硬度測試測試數據計算得到接頭硬度平均值（HJ）和母材平均值（HP硬度值小于0.9HP的點稱為軟化點，軟化點的硬度平均值記為HJ1。軌頂硬度應滿足1.10HP≥HJ≥0.95HP，HJ1≥0.8HP，且軟化區寬度w≤20mm。6.4.7晶粒度檢驗晶粒度檢驗按《金屬平均晶粒度測定方法》GB/T6394規定的方法進行，也可以根據顯微組織中的鐵素體網評級。6.4.8晶粒度要求軌頭和軌腳邊緣晶粒度要求不低于8級，軌底三角區不低于6級。7作業安全7.1.1鋼軌焊縫電磁感應正火作業應遵循作業人員、個人防護、設備安全、工作區域安全、應急預案、操作規程、培訓與考核以及監控與檢查等方面的相關要求。7.1.2作業人員應持有相關焊接證書、操作許可證等，進行焊接技能、應急響應等方面的知識培訓。7.1.3作業前正確佩戴并妥善使用安全帽、防護眼鏡、焊接手套等個人防護裝備，嚴禁作業人員攜帶心臟起搏器靠近電磁感應設備；進行必要的電氣檢查，確保設備與電源分離以避免電擊或火災等風險。7.1.4制定設備的定期檢查與維護計劃，避免設備使用前潛在的故障或問題影響安全；編制明確的設備操作規程，確保操作人員能夠正確操作設備啟動和關閉順序、儀表使用等。7.1.5配備應急停機按鈕、防護罩等必要的設備安全設施，操作人員與設備之間應保持安全距離，防止意外接觸或傷害發生。7.1.6明確標識現場危險區域、安全出口等，指導相關人員識別和遵守；保持工作區域干凈整潔，避免雜物或垃圾對工作產生影響；提供良好的通風系統，排除有害氣體、煙塵等；制定火災滅火和應急預案，配備合適的滅火器材，制定工作區域的緊急疏散計劃。7.1.7編制明確的設備啟動順序、操作步驟、監控參數等操作程序；規定對操作結果的檢驗和驗證要求；記錄每次操作的日期、時間、操作人員等關鍵信息。7.1.8制定對作業人員的初次和定期安全培訓計劃，提供設備操作指導、安全手冊和培訓材料，進行模擬訓練和實地實操。7.1.9及時記錄和報告有關人身傷害、設備損壞或環境污染等安全事件；建立事故分析方法，分析和評估事故原因并采取措施進行預防；根據事故分析結果，修訂標準和規程，加強培訓和安全宣傳。7.1.10建立關于安全培訓記錄、作業安全檢查與評估報告、事故記錄及其分析報告的歸檔系統，確保歸檔記錄的可靠性和保存性；根據相關法律法規的要求，保持歸檔記錄的合規性和持續更新。7.2.1焊后熱處理作業范圍區間應封閉，避免轉動部件外漏，工作過程中使人體無法接近危險部分，防止對作業人員的傷害。7.2.2采用紅外線測溫儀式，應避免激光直接或間接射入人眼。7.2.3鋼軌熱處理、打磨冷卻、探傷等工序溫度測量必須使用鋼軌測溫儀檢測，不得用手觸摸檢測。7.2.4開始熱處理前應先供足循環水，確認感應加熱器已被冷卻水冷卻，水溫高于40℃時及時更換循環水。7.2.5吊掛起升系統，點動起升前確認牢固，觀察吊掛物有無變形、干涉等情況，正常后方可起升作業，避免脫鉤扭傷設備；因操作空間有限，操作指揮人員必須崗前培訓，合格后方可上崗，確保人員安全。7.2.6正火設備行車速度控制在15km/h以內，停穩后安裝防溜鐵鞋進行二次固定。7.2.7發電機、水箱、加熱電源按設備操作說明書專人操作，安裝接地線，電路、循環水路連接完畢后，須檢查無誤方可進行下一步作業。7.2.8先啟動循環水給線圈降溫，再啟動加熱，避免線圈熱熔，斷電時先斷開加熱電源，再斷開水箱連接。7.2.9采用感應加熱應符合相關的安全防護要求。7.3.1嚴格按照作業計劃執行，不得擅自更改。7.3.2操作時，應注意安全，隨時保持警覺。7.3.3嚴格遵守規程，不得違反安全標準和操作規范。7.3.4對于出現問題，應及時報告上級領導和相關人員。7.3.5禁止在作業過程中吸煙、喝酒、閑聊等不安全行為。7.3.6嚴格遵守作業時間規定，不得超時作業。7.3.7嚴格遵守作業人員配備規定，不得擅自增減作業人員。7.3.8嚴格遵守作業環境要求，不得在不符合要求的環境下進行作業。7.3.9嚴格遵守安全設備使用規程，不得擅自更改安全設備的使用方法。8質量檢驗與驗收8.1.1常見的設備進場工作的質量檢驗與驗收內容，具體的內容和要求可能會根據不同的設備類型、行業標準和項目需求而有所不同。在進行質量檢驗與驗收時，需要嚴格按照相關合同、技術規范和驗收標準進行操作，確保設備的質量和可靠性符合要求。8.1.2材料進場驗收項目及要求應包括下列內容：1核對鋼軌的型號、規格、批次、生產廠家等信息是否符合要求。2檢查材料標識和清單是否與實際送貨一致，并包括必要的信息。3檢查材料外觀是否完好無損，無銹蝕、變形、劃痕、損傷等。4對鋼軌進行化學成分分析，檢測其含碳量、含硫量、含磷量等是否符合標準要求。5進行拉伸試驗、沖擊試驗等機械性能測試，確保鋼軌的強度、韌性等性能滿足要求。6檢驗鋼軌的長度、高度、寬度、輪廓形狀等尺寸參數是否符合標準規定。7使用超聲波探傷技術，檢查鋼軌內部是否存在裂紋和夾雜物等缺陷。8依據供應商提供的材料證書，核對材料的生產批次、化學成分、機械性能等信息。8.1.3設備進場驗收項目及要求應包括下列內容：1檢查設備外觀是否完好無損、無變形、無明顯瑕疵。2驗證設備的部件、組件和附件是否完整、無遺漏或缺損。3核對設備上的標識、標牌、銘牌等信息是否準確、清晰可讀。4核對設備的規格和型號是否與采購合同或要求文件一致。5驗證設備所使用的材料、配件和耗材是否符合規范和質量要求。6檢查設備的運輸和包裝是否符合要求，是否有損壞或破損。7檢查設備是否提供了準確、完整的操作手冊、技術文件和相關文檔。8核對設備上的安全設施和警示標識是否齊全、明確、符合規范。9使用電氣測試儀器對設備的電氣性能進行測試，確保符合安全和技術規范。10對設備的各項功能進行測試，確保設備能夠正常運行和完成預期任務。11如果設備需要校準或驗證，進行相應的校準和驗證，確保設備準確可靠。12核對設備的保養記錄和保修期限是否符合要求，以確保后續維護和保修的可行性。13提供設備操作及維護人員的培訓，確保人員熟悉設備操作并具備相應技能。8.1.4型式試驗報告驗收應包括下列內容：1試驗報告完整性驗收：確保型式試驗報告包含所有必要的信息，如設備型號、參數、試驗過程、測試結果和評估等。2測試準則和標準驗收：驗證型式試驗是否符合相關的測試準則和標準，如國家標準、行業標準或技術規范。3數據分析和結果評估：對型式試驗報告中的測試數據進行分析和評估，判斷設備的性能和功能是否滿足設計要求。4安全性和可靠性驗收：評估設備的安全性和可靠性，包括分析設備的結構強度、電氣安全、防護措施等方面。5設備標志和鑒定驗收：驗證設備上的標志和鑒定是否清晰、準確，包括設備型號、生產商標識、安全警示標識等。6文件和文檔審核：審查型式試驗報告、相關測試記錄、設備說明書等文件和文檔，確保其準確、完整、合規。7驗收結果和決策：綜合評估型式試驗報告的驗收結果，根據結果作出是否接受設備的決策，如需重新試驗或進行改進等。8.2.1型式試驗的目的是驗證鋼軌焊縫電磁感應正火技術的可行性和質量合格性，確保焊接工藝和焊縫質量符合要求。在進行型式試驗時，需要嚴格按照相關要求進行操作和記錄，并對試驗結果進行分析和評估。8.2.2試驗目的：驗證鋼軌焊縫電磁感應正火工藝的可行性和穩定性，確認焊縫區域的組織、硬度、晶粒度等質量指標是否符合要求。8.2.3準備工作應包括下列內容：1確定參與試驗的鋼軌焊縫樣品，包括焊縫位置、長度、焊縫類型等詳細信息。2獲得焊接材料的批次證書，核對材料的化學成分和機械性能等數據。3準備試驗設備，包括加熱設備、冷卻設備、顯微鏡、硬度試驗儀等。4制定試驗計劃，明確試驗過程和所需參數；檢查試驗裝置和設備的正常運行狀態，進行必要的校準和調整。8.2.4試驗過程應包括下列內容：1根據試驗計劃，將焊縫樣品放置在加熱設備中，并設置適當的加熱溫度和保持時間。2在加熱過程中，記錄并監測焊縫區域的溫度變化，確保加熱溫度達到要求并保持恒3加熱完成后，立即進行噴風冷卻，調整噴風冷卻的位置、壓力和時間，以實現規定的冷卻速度。4冷卻完成后，對焊縫樣品進行顯微組織觀察，評估組織類型和晶粒度等指標的質量。5使用硬度試驗儀對焊縫區域進行硬度測試，記錄平均硬度值和軟化點硬度值。測量并記錄試樣的冷卻速度，通過溫度變化曲線計算得出冷卻速度數據。8.2.5試驗結果分析應包括下列內容：1對焊縫樣品的顯微組織、硬度、冷卻速度等數據進行分析和解讀。2比較試驗結果與規定要求的標準值進行對比，評估焊縫正火工藝的合格性。3根據試驗結果給出針對性的結論和建議，如針對異常組織、過高/過低硬度等問題提出優化措施。8.2.6報告編制應包括下列內容：1編寫型式試驗報告，包括試驗目的、方法、結果、結論等內容。2描述試驗過程中所使用的設備、試樣信息、檢測結果和分析等詳細信息。3根據試驗結果評定焊縫正火工藝的合格性，并提供針對性的優化建議。8.2.7驗收和審查應包括下列內容：1將試驗報告提交給相關部門或質量管理機構進行驗收和審查。2根據驗收標準和判定方法，確定試驗結果是否合格，是否滿足規范和要求。3完成型式試驗后，可以生成型式報告，其中包含了試驗的結果、評估和結論。然后，該型式報告需要經過合適的部門或機構進行評審和驗收。4驗收型式報告的目的是確認型式試驗的完整性和可靠性，并確保所驗證的產品符合相關標準、規范和要求。驗收過程可以由質量管理部門、外部認證機構或相關的監管機構進行。8.2.8試驗目的：本試驗旨在對鋼軌焊縫電磁感應正火技術進行型式試驗，驗證其功能性能、加熱效果、焊縫質量和安全性能等。8.2.9試驗方法應包括下列內容：1檢驗正火設備的各項功能是否正常，如電源供應、控制系統、報警功能等。2驗證正火設備的溫度控制性能，檢測設備是否能夠按照要求進行有效的溫度控制。3測試設備的加熱效果，檢查設備能否實現預定的焊接溫度并保持一定的持續時間。4對正火焊接產生的焊縫進行質量評估，包括焊接缺陷、表面質量等方面的檢查。5評估正火設備的安全性能，包括正常操作時的安全防護措施、緊急停機功能等。6記錄型式試驗的數據，并進行數據分析和結果評估，形成詳細的試驗報告。7對設備操作人員進行操作和維護培訓，確保其熟悉設備的操作和維護。8.2.10試驗結果應包括下列內容：1經過功能性測試，正火設備的各項功能正常工作，電源供應穩定，控制系統準確可靠，報警功能正常響應。2試驗結果表明，正火設備的溫度控制精度在設定范圍內，溫度響應能力良好。3根據加熱效果測試，正火設備能夠按照預定的焊接溫度進行有效加熱，并保持穩定的加熱時間。4對焊接產生的焊縫進行檢查，未發現明顯的焊接缺陷，焊接表面質量符合要求。5正火設備配備了完善的安全防護措施，緊急停機功能響應迅速、可靠。8.2.11根據對《鋼軌焊縫電磁感應正火技術》進行的型式試驗，確認設備的功能性能、加熱效果、焊縫質量和安全性能均符合設計要求和相關標準。試驗報告中的數據分析和評估結果表明設備在質量檢驗與驗收中通過了測試，并可獲得合格認可。建議根據檢驗報告，對設備進行進一步生產或使用。8.3.1在進行正火質量檢驗與驗收時，應參照相關標準和規范，并記錄和整理檢驗與驗收結果。正火質量檢驗與驗收內容應包括下列內容：1記錄正火過程中的溫度變化曲線，包括時間和溫度數據。2評估正火過程中鋼軌表面的溫度均勻性，確保整個焊縫區域達到相同的正火溫度。3評估正火所需時間是否符合要求，確認鋼軌完全達到所需正火溫度并保持一定時間。4評估正火過程中溫度控制的精度，檢查是否能夠準確控制溫度在要求的范圍內。5根據具體要求，對正火過程中的其他相關參數進行評估，例如溫度升降速度、加熱功率等。6對正火后的鋼軌焊縫進行外觀檢查，包括焊縫形狀、表面缺陷、氣孔、裂紋等。7對正火后的焊縫進行性能檢測，如強度、韌性、硬度等。8對正火后的鋼軌焊縫進行物理性質的評估，如晶粒度、晶界特征等。9對正火工藝現場進行檢查，包括設備的運行情況、溫度控制系統的穩定性等。10對正火后的焊縫進行全面評估，確認正火效果是否符合技術要求。11對正火后的鋼軌焊縫進行性能測試，如超聲波檢測、磁粉探傷等，以評估焊縫的質量和可靠性。12審查正火質量檢驗報告、參數記錄和相關文檔，以確保符合驗收標準和規范。8.3.2超聲波探傷應包括下列內容：1確定探傷目標，焊縫區域，包括位置、長度等信息；獲取焊接材料的批次證書，核對化學成分和機械性能數據；準備超聲波探傷設備和相關探頭。2根據焊縫類型和預期缺陷尺寸選擇合適的頻率；調整增益以獲得良好的信號強度；設置信號強度的閾值，用于識別缺陷；選擇適當的掃查方式，如直線掃查、扇形掃查等。3在焊縫表面涂抹適當的超聲波傳導介質，以提高超聲波信號的傳導效果。4將探頭與焊縫表面貼合，保持穩定的接觸；調整探頭位置和角度，以使探頭與焊縫垂直并最大限度地覆蓋焊縫區域。5移動探頭，沿著焊縫進行掃描檢測，注意保持勻速且連續的掃描；通過監視超聲波信號和回波圖像，檢測焊縫內部的缺陷。6根據超聲波信號的反射和傳播特征，判斷焊縫內部的缺陷類型（如裂紋、夾雜物）及其尺寸、深度等；通過對比基準信號或參考信號，進行缺陷評定，確定缺陷的合格性。7根據超聲波探傷結果給出針對性的結論和建議，如修復、返工等措施；根據焊縫質量和缺陷情況，評估焊縫的可接受性，并提供相應的改進建議。附錄A.1中頻電磁感應正火基本原理A.1.1感應加熱原理是通過仿形感應線圈，發生器為感應線圈產生交變的電流，從而線圈產生交變的磁場，再利用交變磁場在工件上產生渦流達到加熱的效果。通過改進電磁感應系統設計，能同時進行雙股鋼軌同時感應正火。改進循環水冷卻系統，實現恒水溫持續不間斷感應正火。改進感應線圈開合結構，實現感應線圈快速拆裝。參見圖A.1.1-1所示。圖A.1.1-1感應加熱原理圖A.1.2說明：紫色圓環代表線圈，紅色圓環為工件（例如鋼管、鐵軌等在線圈中施加交變電流后，可在工件上產生感應電流，進而使工件發熱。在工程應用時，為了提高加熱效率，有如下幾個基本要素：1需要較高的頻率，常為數千赫茲以上2需要很大的線圈電流，常為數百安培至數千安培3加熱功率和溫度需要按照一定的熱處理工藝進行控制4線圈需要根據工件的形狀、不同的工藝設計形狀和圈數感應加熱的原理：當交變電流通入感應圈時，感應圈內就會產生交變磁通Φ,使感應圈內的工件受到電磁感應電勢e，設工件的等效匝數為N2，則感應電勢：e=-N2（A.1.2-1）e=N2=N2ΦMωcosωt（A.1.2-2）工程上常用有效值簡化計算：①=2πf代入（f為頻率且正弦波的峰值為有效值的1.414倍，則有效值為：=4.44fN2（A.1.2-3）感應電勢E在工件中產生感應電流I2使工件內部開始加熱，其焦耳熱為：Q=0.24IRt（單位卡A.1.2-4）焦耳熱公式是：Q=IRt（1焦耳＝0.24卡）式中：I2感應電流有效值（安R——工件電阻（歐感應加熱（加熱工件表面）與燃氣加熱，電阻爐加熱等其它的加熱方式不同，它把電能直接作用于工件上，使工件發熱。而其它的加熱方式是通過熱傳導、熱輻射等間接的方式使工件發熱。因此感應加熱的效率更高，能量密度大，可控性好。感應電勢和發熱功率不僅與頻率和磁場強弱有關，而且與工件的截面大小、截面形狀等有關，還與工件本身的導電、導磁特性等有關。金屬中產生的加熱功率為：（A.1.2-5）其中：R為工件的等效電阻。由于工件的等效電阻R不僅與工件材質的電導率成反比，還與工件的截面大小、截面形狀等有關，在交變電流下，還與導磁特性有關，在高溫下，還與電阻溫度系數、磁導率與溫度的關系有關。由此可見，感應發熱功率與很多因素有關，它們主要有：2線圈圈數和寬度3施加在線圈上的電流大小4工件截面積和形狀5工件材質的電磁特性及溫度系數特性在感應加熱設備中存在著三個效應——集膚效應、近鄰效應和圓環效應。集膚效應：當交變電流通過導體時，沿導體截面上的電流分布是不均勻的，最大電流密度出現在導體的表面層，這種電流集聚的現象稱為集膚效應。近鄰效應——當兩根通有交流電的導體靠得很近時，在互相影響下，兩導體中的電流要重新分布。當兩根導體流的電流是反方向時，最大電流密度出現在導體內側；當兩根導體流的電流是同方向時，最大電流密度出現在導體外側，這種現象稱為近鄰效應。圓環效應：若將交流電通過圓環形線圈時，最大電流密度出現在線圈導體的內側，這種現象稱為圓環效應。感應加熱電源就是綜合利用這三種效應的設備。在感應線圈中置以金屬工件，感應線圈兩端加上交流電壓，產生交流電流I1，在工件中產生感應電流I2，此兩電流方向相反，情況與兩根平行母線流過方向相反的電流相似。當電流I1和感應電流I2相互靠攏時，線圈和工件表現出鄰近效應，結果，電流I1集聚在線圈的內側表面，電流I2聚集在工件的外表面。這時線圈本身表現為圓環效應，而工件本身表現為集膚效應。交變磁場在導體中感應出的電流亦稱為渦流。工件中產生的渦流由于集膚效應，沿橫截面由表面至中心按指數規律衰減，工程上規定，當渦流強度從表面向內層降低到其數值等于最大渦流強度的1/e，該處到表面的距離△稱為電流透入深度。由于渦流所產生的熱量與渦流的平方成正比，因此由表面至芯部熱量下降速度要比渦流下降速度快的多，可以認為熱量大部分集中在厚度為△的薄層中。透入深度△由下式確定：（A.1.2-6）式中:ρ—工件電阻率(Ωmμ?！婵沾艑?π×10(H/m)；μ—工件磁導率(H/m)；μr—工件相對磁導率；ω—角頻率(rad/s)；f—頻率(Hz)。將μ。和π的數值代入，即可得公式:從上式可以看出，當材料電阻率、相對磁導率給定后，透入深度△僅與頻率f平方根成反比，此工件的加熱深度可以方便地通過調節頻率來加以控制。頻率越高，工件的加熱深度就越淺。對于一般碳鋼，有如下經驗公式：δ=500/√f(800°C)。式中：f為頻率，單位為Hz；δ為加熱深度，單位為毫米（mm）。對于導磁鋼，應該考慮其居里溫度點問題：即在居里溫度點以下，工件材質表現為導磁（磁導率為數百至數千當溫度上升至居里點以上時（一般為710℃-760℃),工件材質的磁導率變為1。結合鋼材的電導率和溫度系數，這也是上述經驗公式的由來。附錄A.2感應加熱發生器基本原理A.2.1感應加熱發生器基本原理：感應加熱電源主要由逆變器、諧振單元、變壓器和感應器組成。其中逆變器是一個交－直－交的變流器，將工頻交流電能變換成為幾千至幾百千赫茲的中頻或高頻電能。諧振單元和變壓器一端連接逆變器，另一端連接感應器，將高壓變成隔離的低壓并進行阻抗匹配。加熱時，感應器中流過強大的高頻電流，在導體內產生感應電流，因此導體迅速被加熱。感應加熱電源的諧振頻率根據被加熱對象和工藝的不同而不同，一般從一千至幾十千赫茲最為常用，諧振頻率在10KHz以下的稱為中頻感應加熱電源，10KHz以上的稱為高頻感應加熱電源。參見圖A.2.1所示。圖A.2.1中頻感應加熱電源主回路原理圖附錄B資料性附錄鋼軌焊縫電磁感應正火技術工藝卡、鋼軌焊縫電磁感應正火技術操作記錄、鋼軌焊縫電磁感應正火技術工作統計表、鋼軌焊接檢驗批質量驗收記錄表見表B.1～表B.4。表B.1鋼軌焊縫電磁感應正火技術工藝卡工程名稱里程材質規格左股右股焊后熱處理加熱方式電磁感應升溫速率降溫速率加熱寬度運行速度mmVA功率kW正火溫度℃正火時間h熱電偶型號數量工藝曲線圖：注意事項：編制審核表B.2鋼軌焊縫電磁感應正火技術操作記錄工程名稱：日期：天氣：環境溫度：里程接頭編號材質規格加熱方式升降溫速率正火溫度正火時間工藝卡號h溫度℃h溫度℃記錄要求：1）嚴格按照熱處理作業指導書或熱處理工藝卡作業。2）認真記錄，填寫清晰、完整。3）每0.5h記錄一次。4）至少每0.5h到熱處理現場巡查一次。5）當連續工作時間較長時，應每隔3h記錄一次環境溫度。交接班記錄異常情況記錄：記錄人接班人開始時間結束時間表B.3鋼軌焊縫電磁感應正火技術工作統計表第頁工程名稱工程里程工程部位施工單位監理單位焊縫接頭編號升溫速率)功率開始結束運行速度（km/h）正火溫度操作人：審核人：表B.4鋼軌焊縫檢驗批質量驗收記錄表單位工程名稱分部工程名稱分項工程名稱驗收部門施工單位項目負責人施工質量驗收標準名稱及編號《鐵路軌道工程施工質量驗收標準》TB10413-2003施工質量驗收標準的規定施工單位檢查評定記錄監理（建設）單位驗收記錄主控項目1鋼軌焊接接頭的型式檢驗和周期性生產檢驗第7.2.2條2鋼軌焊接接頭的探傷檢查第7.2.3條3鋼軌焊接接頭外觀質量第7.2.4條4鋼軌膠接絕緣接頭焊接前的電絕緣性能測定第7.2.4條5許偏差（mm)焊接接頭平直度允軌頂面+0.30軌頭內側工作面軌底（焊筋）+0.50一般項目1焊接接頭編號、標記及記錄第7.2.7條施工單位檢查評定結果專職質量檢查員分項工程技術負責人分項工程負責人監理單位驗收結論監理工程師本標準用詞說明1為便于在執行本標準條文時區別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下：（1）表示很嚴格，非這樣不可的：正面用詞采用“必須”，反面詞采用“嚴禁”；（2）表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：正面詞采用“應”，反面詞采用“不應”或“不得”；（3）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：正面詞用“宜”，反面詞用“不宜”；（4）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。2條文中指明應按其他有關標準執行的寫法為：“應符合……的規定”或“應按……執行”。引用標準名錄1《職業健康和安全管理體系》ISO450022《機械安全—機器電氣設備》IEC602043《設施管理—管理系統》ISO410014《焊接—與焊接和相關工藝相關的熱處理的質量要求》ISO176635《軌道交通—設備環境條件》GB/T323476《電熱裝置基本技術條件》GB/T10067.37《電熱裝置的安全》GB5959.38《金屬熱處理生產過程安全、衛生要求》GB157359《金屬顯微組織檢驗方法》GB/T1329810《金屬平均晶粒度測定方法》GB/T639411《地下鐵路工程施工標準》GB/T5131012《地下鐵道工程施工質量驗收標準》GB/T5029913《鐵路軌道工程施工質量驗收表》TB1041314《熱軋鋼軌訂貨技術條件》TB/T234415《鋼軌焊縫第1部分：通用技術條件》TB/T1632.116《鋼軌焊縫第2部分：閃光焊縫》TB/T1632.217《鋼軌焊縫第3部分：鋁熱焊縫》TB/T1632.318《鋼軌焊縫第4部分：氣壓焊縫》TB/T1632.219《無縫線路鋪設及養護維修方法》TB/T209820《鐵路軌道工程施工安全技術規程》TB10305團體標準T/JSTJXHX-2023條文說明 342術語與符號 352.1術語 353基本規定 374設備性能及技術指標 394.1一般規定 394.3技術指標 395施工準備 405.2人員準備 405.3儀器設備準備 405.4正火作業前的準備 405.5環境準備 416電磁感應正火工藝 426.1一般規定 426.3電磁感應正火 436.4焊后熱處理檢查 437作業安全 447.1一般規定 447.2安全防護措施 448質量檢驗與驗收 458.1一般規定 458.2型式試驗 458.3正火質量檢驗與驗收 461.0.1本條是編制本標準的宗旨和原則，以規范城市軌道工程鋼軌焊縫電磁感應正火的施工、安全防護及質量驗收，標準實施后能更好地指導工程建設，提升軌道交通工程盾構隧道建設水平。1.0.3城市軌道工程鋼軌焊縫電磁感應正火的施工、安全防護及質量驗收涉及的工程技術較多，本標準不可能包括全部內容。為滿足道工程鋼軌焊縫電磁感應正火的施工、安全防護及質量驗收需要，除應執行本標準的規定外，尚應符合國家、行業和江蘇省現行有關標準的規定。2術語與符號2.1.1鋼軌焊縫電磁感應正火技術鋼軌焊縫電磁感應正火技術是一種用于鋼軌焊縫正火的熱處理技術。該技術利用電磁感應原理，通過中頻率交流電和特制的電磁感應線圈產生強磁場，以加熱鋼軌焊縫區域，使之達到正火溫度，從而進一步提高焊縫的強度和韌性。具體工作原理是通過電感線圈產生的交變磁場，穿過鋼軌焊縫區域，由于焊縫材料的電阻，產生局部加熱，從而實現正火處理。該技術具有快速加熱和冷卻、均勻加熱、熱處理范圍可控等特點，能夠提高焊縫質量，簡化熱處理工藝，提高工作效率，并減少熱影響區域的大小，改善焊接質量。此外，該技術操作簡便、可靠性高，并適用于不同材料和規格的鋼軌焊縫，具有廣泛的應用價值。2.1.3接觸法測溫為了便于在實際工程中監測鋼軌的溫度，考慮到無法直接將傳感器貼附在加熱的鋼軌上，本標準結合了大量實際經驗，采用了將耦合電阻線連接到加工的銅片上，并貼附在鋼軌表面的方式。這種方法通過銅片的二次傳導進行溫度測量，因此存在一定的測溫誤差。與此相比，紅外測溫儀采用兩點聚焦測溫的方式，可以提供更高的精度和準確性。使用紅外測溫儀和耦合電阻同時對不同溫度和不同部位的點進行測量，并通過系統分析耦合電阻測溫與紅外測溫儀的差值，可以最大限度地減小測溫誤差。因此，通過這種科學的組合方法，在實際工程中可以同時利用紅外測溫儀和耦合電阻進行溫度監測。其中，紅外測溫儀提供了較高的測量準確性和精度，而耦合電阻則提供了實際接觸鋼軌的位置信息。通過對兩者測量結果的對比與分析，可以更準確地評估鋼軌的溫度變化，并及時采取必要的措施來保證工程安全和可靠性。2.1.5焊后熱處理鋼軌的正火熱處理是通過將鋼軌加熱到特定溫度范圍并保溫一段時間，然后以適當速率進行冷卻的過程。這個過程的目的是改善鋼軌的組織和性能，如晶粒細化、均勻化組織結構和消除內部應力。標準中應包括以下方面的規定：確定鋼軌正火時應達到的溫度范圍，以材料種類、鋼軌類型和性能要求等因素為依據；規定鋼軌在正火溫度下應保持的時間，通常考慮鋼軌的尺寸和材料特性等因素；規定鋼軌在正火后的冷卻方式，如空冷、水淬或其他特定的冷卻方法；規定正火后鋼軌應滿足的性能要求，如強度、硬度、韌性等指標。這些要求與具體的應用環境和使用要求密切相關。需要根據實際的標準文件和規范來了解具體的定義和規定。2.1.6鋼軌正火鋼軌正火是一種熱處理工藝，用于提高鋼軌的硬度和強度，以增加其耐久性和承載能力。正火是通過將鋼軌加熱至一定溫度，然后迅速冷卻的過程來實現的。鋼軌正火的步驟包括：加熱：鋼軌首先被放入高溫爐中，使其均勻加熱到適當的溫度。這個溫度通常比鋼軌的臨界點（A3點）稍高，以確保鋼的組織達到最佳的變形能力；保溫：一旦達到目標溫度，鋼軌會在爐中保持一段時間，使其整個截面的溫度達到均衡狀態，這有助于減少鋼軌的內部應力；冷卻：完成保溫后，鋼軌迅速從高溫狀態冷卻下來。通常采用水淬（快速冷卻）的方式進行，以確保鋼軌表面和內部組織達到所需的硬度。鋼軌正火工藝的優點是能夠提高鋼軌的耐磨性、抗疲勞性和強度，從而延長其使用壽命。然而，正火處理過程中也可能產生一些不利影響，如可能引起變形和開裂。因此，在進行鋼軌正火處理時，需要嚴格控制處理參數，以確保獲得理想的性能和質量。2.1.7中頻電磁感應中頻電磁感應技術，頻率范圍1~10kHz，可以在焊接過程中利用中頻電流對鋼軌進行加熱，實現鋼軌的火焰正火。中頻感應加熱具有以下優點：首先，由于中頻電磁波的頻率較高，加熱效果非?？焖偾揖鶆??？梢栽谳^短的時間內將焊接區域加熱至所需溫度，提高生產效率和節約時間。其次，中頻電磁感應加熱具有較高的熱效率，能夠將大部分輸入能量轉化為加熱能，減少了能量浪費。此外，中頻感應加熱不需要直接接觸鋼軌，減少了對設備的磨損和焊接質量的影響。最后，中頻感應加熱通過快速、均勻的加熱效果和高效能量轉化率，提高了鋼軌焊縫的加熱效率和焊接質量，是一種高效可靠的加熱方式。2.1.9熱電偶測溫熱電偶測溫是一種基于熱電效應原理來測量溫度的方法，熱電偶由兩種不同材質的金屬線（或合金線）連接成一個回路。熱電偶測溫具有廣泛的應用范圍，包括工業領域的溫度控制、爐溫監測、物料加熱等，以及實驗室、科研等領域的溫度測量需求，具有快速響應、高精度、耐高溫、良好的線性特性等優點；本標準將熱電偶用于鋼軌焊縫測溫，為確保測溫結果的準確性和可靠性，熱電偶測溫需要遵循相關的標準和規程?？傊?，熱電偶測溫是一種通過測量熱電勢來推算溫度的方法，通過合理選擇熱電偶的材料和監測環境，以及遵循相關標準與規程的要求，可以實現準確可靠的溫度測量。2.1.10仿形銅管開合式感應器仿形銅管開合式感應器是一種新型的電磁感應器，用于完成焊縫全斷面正火。通常情況下，為了進行焊縫的正火處理，采用環形圈套感應器，將長鋼軌穿過環形感應器進行加熱。然而，在工地現場，鋼軌已經焊接成一條長線，無法將環形感應器套在連成線的鋼軌為解決這個問題，仿形銅管開合式感應器應運而生。該感應器由多根銅管組成，每根銅管都可以獨立運動。當需要進行焊縫正火時，兩側銅管可以分開，使其圍繞鋼軌周圍形成一個環形結構。通過電磁感應的作用，銅管產生渦流，將熱能傳導到鋼軌焊縫區域，以完成正火處理。3基本規定3.0.1目前城市軌道交通鋼軌焊縫熱處理中，一般均使用中頻電磁感應設備，不涉及高頻電磁感應設備。3.0.3根據《特種作業人員安全技術培訓考核管理規定》（原國家安全監管總局令第30號進行焊接與熱切割作業，需要獲得焊接與熱切割特種作業操作證后，方可上崗。作業人員的主要職責包括以下幾點：1作業嚴格執行施工方案、作業指導書、工藝卡等相關規程；2記錄鋼軌焊縫電磁感應正火的操作過程；3在作業完成后進行自檢。3.0.4鋼軌焊縫正火工藝方案包括正火作業指導書、工藝卡。正火過程記錄表、正火匯總表等，其編制依據為鋼軌的材質、服役條件、焊接工藝規程等因素。3.0.8根據《鋼軌第1部分：43kg/m~75kg/m鋼軌》TB/T2344.1和《鋼軌焊接第2部分：閃光焊接》TB/T1632.2的相關規定:鋼軌焊縫在正火后應經過不少于24h的時效，方可進行矯直和外形精整。鋼軌焊縫質量要求檢驗項目包括：外觀（平直度、表面質量）、探傷、落錘、靜彎（軌頭受壓、軌頭受壓）、疲勞、拉伸性能、沖擊性能、硬度、宏觀、顯微組織和端口。相關質量要求的規定按照《鋼軌焊接第1部分：通用技術條件》TB/T1632.1執行。施工單位可根據自己的特點，編制相應的質量檢查表單。出現下列情況之一時應進行與表1相對應的檢驗：(a)移動式閃光焊每焊接200個接頭；(b)焊機工況變化，對某個焊接參數進行修正之后；(c)焊機出現故障、記錄曲線異常，故障排除之后；(d)焊機停焊鋼軌1個月以上，開始焊接生產前；(e)每隔3個月或移動式閃光焊接生產600個接頭；(f)調整熱處理工藝參數之后；(g)更換熱處理設備之后；(h)加熱器（感應）的供方或加熱器的結構、尺寸改變之后。表1檢驗的項目以及焊接接頭試件數量單位：個檢驗條件檢驗項目外觀探傷落錘斷口硬度宏觀硬度宏觀、顯微組織和晶粒度試件數量52121注1：外觀和探傷檢驗合格后的試件作為落錘試件。注2：硬度試件2個，包括測試軌頂面硬度1個和測試縱斷面硬度1個。注3：宏觀檢驗、顯微組織和晶粒度檢驗利用硬度試件。4設備性能及技術指標4.1一般規定4.1.1根據《電熱裝置基本技術條件第3部分：感應電熱裝置》GB/T10067.3、《電熱裝置的安全第3部分：對感應和導電加熱裝置以及感應熔煉裝置的特殊要求》GB5959.3和《鋼結構焊接熱處理技術規程》CECS330的相關規定，電磁感應加熱設備主要由感應電熱設備、機械傳動裝置、主電路供電系統、控制系統、水冷系統等組成。電磁感應加熱設備的功率應能滿足熱處理升溫、恒溫等工藝要求、參數調節靈活、方便，通用性好，運行穩定、可靠，并滿足安全要求。計算機溫度控制系統，其顯示裝置需要有冷端溫度自動補償裝置，并要求其顯示溫度應以自動記錄儀現實的溫度為準進行調整。電磁感應加熱設備應符合下列規定：1感應線圈的匝間距離應根據鋼軌的壁厚、擬定的加熱寬度確定；2感應線圈應采取絕緣措施；3感應加熱器的輸出功率和頻率應能自動響應，并能滿足正火工藝要求。4.1.3保溫層的隔熱性能影響溫度的分布，因此推薦保溫材料的熱阻P值小于0.35℃·m2/W，熱阻可表示為保溫層的導熱性的倒數，即保溫層的厚度與熱導率之比?？梢酝ㄟ^控制保溫材料的厚度來滿足推薦的熱阻值。4.3技術指標4.3.4我國鋼軌焊接標準TB/T1632.2-2014《鋼軌焊接第2部分：閃光焊接》規定：焊后熱處理包括正火以及恢復軌頭硬度使用的焊后欠速淬火，采用中頻電感應方式時，軌頭表面~起始加熱溫度需小于500℃,加熱峰值溫度900℃±20℃,軌底腳加熱溫度宜采用800℃~850℃,軌頭欠速淬火應采用噴射壓縮空氣冷卻。405施工準備5.2.1合格證書是對使用電磁感應正火技術進行鋼軌焊縫正火處理的人員或單位的資質認定文件。該證書是由相關機構或認證機構頒發，證明持有人或單位在鋼軌焊縫電磁感應正火技術方面具備一定的專業知識和技術能力。證書的頒發通常需要通過一系列的培訓、考試和評估程序來評定候選人或單位的合格性。相關內容包括對電磁感應正火技術的理解、操作技巧、安全規范、故障排除等方面的知識和能力要求。持有證書的人員或單位可以被信任和委派執行鋼軌焊縫電磁感應正火工作，以確保焊縫的質量和強度。持有鋼軌焊縫電磁感應正火技術合格證書的人員或單位可以根據需要應用該技術，確保鋼軌焊縫的質量和安全性。這一證書的頒發也標志著持有人或單位在該領域具備一定的專業能力和責任，能夠為相關項目提供可靠的服務和支持。5.3.1~5.3.5在準備鋼軌焊縫電磁感應正火設備時，需要考慮多個方面。首先，要選擇適用于鋼軌焊縫的電磁感應正火設備，確保其功率、頻率和加熱效果符合要求，并確保設備狀態良好、正常運行。其次，準備適用于鋼軌焊縫的工具和附件，如工作平臺、夾具，用于支撐和定位鋼軌，以及清潔劑，用于清潔鋼軌表面的污垢和氧化物。此外，還需確保設備和操作區域的電源、地面連接以及干凈度等環境符合要求，考慮到鋼軌的過熱問題，需要準備適當的冷卻系統進行鋼軌的冷卻和溫度控制。操作設備之前，還要確保熟悉設備的使用說明和安全要求，并遵守相關操作規范。另外，根據具體情況選擇適合的打磨設備，如手持式角磨機、焊縫磨光機、振動式打磨機、手持式砂紙或砂布，并根據工程要求進行打磨，以確保焊縫質量和軌道的平順性。5.4.6在焊縫正火過程中，如果鋼軌與道床面接觸，由于熱膨脹的影響，可能會導致應力集中。為了避免這種情況，需要將鋼軌抬離道床面約150mm。這個高度是通過經驗和實踐得出的，可以提供足夠的空間給鋼軌膨脹，從而減輕應力集中