钢轨闪光焊接操作介绍
工艺流程：焊前设备检查—钢轨焊前钳口及钢轨打磨—钢轨对正—接头焊接—推瘤—正火—接头调直及打磨—焊接接头探伤—焊缝验收
1、焊前设备检查包括焊前检查焊机，应确认焊机状态正常，电压正常，油位、油温正常，焊机无报警。
2、钢轨焊前检查和除锈包括检查钢轨型号、牌号、产地、熔炼号。使用手持砂轮机人工除锈。
2)除锈部位：待焊钢轨端面、钢轨与闪光焊机电极接触部位, 打磨长度不少于50cm，达到焊机的要求。
3)母材打磨量不超过0.2mm。
4)除锈后的表面待焊时间超过24小时、或有污染时应重新除锈
5)电极夹持轨腰时，应同时打磨掉钢轨表面热轧突起标志
6)应沿钢轨方向纵向打磨，禁止横向打磨
除锈打磨质量要求如下：
钢轨除锈部位需要打磨至露出金属本色，轨腰处如有凸出的钢轨生产标识必须打磨平整。轨腰打磨除锈时，要顺钢轨方向纵向打磨，打磨砂轮不能停在同一部位打磨，避免打磨位置温度过高，形成淬火层（即温度瞬间升高，又马上降低）。除锈打磨后不允许存在明显的凹凸面及划痕，打磨时对母材的磨削量不得超过0.2mm。待焊钢轨除锈打磨后的放置时间超过24小时或者打磨部位已生锈，应重新进行打磨。打磨后经检查合格的钢轨接头，才能进行焊接，
逐根检查钢轨表面质量: 检验钢轨外观有无硬弯、扭曲、裂纹、折叠、划痕、压痕、碰伤等缺陷，如发现不合格必须锯掉。
应使用量具及样板，逐根检查钢轨型式尺寸：钢轨高度，轨头宽度，轨底宽度，断面不对称，端面斜度，端部弯曲，端面斜度，应符合下表要求，如发现待焊钢轨裂纹和超标的硬弯、扭曲、重皮、夹灰、结疤、划痕损伤等，需作更换处理，所有钢轨的检查结果应在钢轨检查记录表上做好记录。
附尺寸及允许偏差
160km/h 200km/h 250km/h 300km/h 350km/h 钢轨高度±0.6 ±0.6 ±0.6 ±0.6 ±0.6 轨头高度±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5 轨腰厚度+1 -0.5 +1 -0.5 +1 -0.5 +1 -0.5 +1 -0.5 轨底宽度+1 -1.5 ±1 ±1 ±1 ±1
轨底边缘厚度+0.75
-0.5
离轨底边
缘20mm的
轨底厚度
±0.5
+0.75
-0.5
离轨底边缘
20mm的轨底
厚度±0.5
+0.75
-0.5
轨底凹陷≤0.4 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.3
端面斜度≤0.8 ≤0.6 ≤0.6 ≤0.6 ≤0.6
端面不对
称
±1.2 ±1.2 ±1.2 ±1.2 ±1.2 钢轨对正：夹轨后放松一下增压，钢轨对正为机器自动对正
接头焊接:
将待焊钢轨放在代焊架上，按下移动开关至于后退位置，使焊头位移达到40以上45以下，降下焊机直到定位基准块停在钢轨上，启动夹紧选择开关到夹紧位置，逐次渐近地合拢钳口闭合夹紧缸，正确加紧后提升吊臂以确保焊机和悬挂恰好承受拉力，按下增强按钮检查液压油缸是一致的，将操作模式选择开关置于自动位置，按下开始焊接按钮将启动焊接
正火：
钢轨焊接接头必须进行热处理，本段施工焊后热处理采用正火处理。
焊接接头热处理时应对钢轨接头进行全断面加热，热处理工艺（包括加热工艺和冷却工艺）应由试验确定，热处理工艺参数应由主管技术人员批准。
对钢轨焊接接头进行热处理，应在接头不承受力的条件下进行。
加热前焊接接头温度应低于500℃（轨头表面）
加热温度为850-950℃，钢轨顶面加热温度不应高于950℃，轨脚加热温度不应低于850℃。
记录加热起始温度及轨头、轨脚加热温度，填写钢轨热处理工位记录表。
焊头表面温度在350℃以上时不应淋水。采用火焰加热时，应采用中性焰或弱碳化焰，应保证加热器火孔与钢轨表面之间的距离均匀一致，无火孔堵塞或火孔过大现象。
作业方法：
热处理：加热使用火焰加热器或感应加热器对焊接接头进行加热，加热温度使用测温仪测量。
热处理操作按以下步骤进行：（1）在钢轨下垫上短枕木头，将火焰加热器、流量控制箱、乙炔过滤器、乙炔瓶、氧气瓶和冷却水泵用胶管连接；（2）将正火机架放置在钢轨上，火焰加热器放置在正火机架的导杠上，调整加热器与钢轨表面间隙，使得间隙均匀、对称之后锁定。调节加热器的位置，使焊头处于加热器摆动中心，摆动幅度不小于45mm。（3）启动冷却水泵，调节乙炔瓶输出压力为0.15Mpa，调节氧气瓶输出压力为0.6Mpa，调节控制箱乙炔流量为3.8m3/h，氧气流量为4.2 m3/h,使火焰为弱碳化焰。（4）将氧气流量下调爆鸣点火，点火后氧气流量恢复规定格数，摇火摆动频率控制在60次/min左右。（5）达到设定温度应同时关闭控制箱开关阀，但乙炔比氧气先关数秒。（6）正火加热起始阶段轨头表面中心线温度应低于400℃，加热焊缝轨顶表面的温度不得大于950℃，焊缝轨脚处的温度不得低于850℃。使用光电测温时，测温仪探头应垂直测量钢轨表面，每次测量接触时间≤3s。光电测温仪应轻拿轻放，以防探头损伤，若探头污染应及时用酒精清洗。
接头调直及打磨：
粗磨部位：焊接接头轨头非工作边、距轨脚边缘35mm范围内的上下表面、轨脚边缘，轨底。
2)粗磨后的表面应平整、光洁，与母材过渡圆顺，轨脚边缘上下棱角应倒成圆角。
3)打磨时应沿钢轨方向纵向打磨，不允许横向打磨。
4)打磨时砂轮不应在钢轨上剧烈跳动，不应冲击钢轨，钢轨打磨表面不应出现打磨灼伤。
5)粗磨后应检查接头表面质量，不应有裂纹、夹渣等缺陷，否则切掉接头重新焊接。
6)粗磨不允许损伤钢轨母材，不应将接头磨亏。
作业方法：用手持砂轮机打磨钢轨时操作者站在手持砂轮机一侧，左手握住手把，右手托住后端，启动砂轮机，开始打磨。
钢轨移动闪光焊接施工作业指导书单位:
钢轨移动闪光焊接施工作业指导书 1?适用范围 木指导书适用于公司范围内的移动闪光焊接施工作业。 2?作业准备 2.1内业技术准备 开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范及技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗培训，某些特殊工作必须持证上岗。 2.2外业技术准备 根据钢轨焊接标准TB/T1632.1-2005规定，施工单位现场配置的每套移动闪光焊设备均应通过对应的钢轨生产厂及钢轨牌号的型式检验，提交型检确定的各项工艺参数后才可以进行施工。我单位购置乌克兰巴顿K922 移动焊机2台己经具备进场条件，待设备进场后立即进行型式试验。 2.2.1人员培训 焊接操作人员或管理人员应当进行表1要求的外部培训，其它焊轨作业人员还应接受表2要求的培训。表2要求的培训由施工单位组织进行。 表移动式钢轨闪光焊人员外部培训要求 表2：焊接操作人员的内部培训要求
2.2.2生产检验计划 型式检验之后，应按照标准要求和木单位施工情况，进行生产检验。生产检验项目及数量如下： 表3：生产检验项目及数量 3?技术要求 线路在更换完500m长轨条铺砂整道完毕后进行单元轨焊接，单元轨节焊接完毕大机养道并用动力车稳定道床，整道后要求实测单根轨枕道床，横向阻力不小于7.5KN,放散应力在设计锁定轨温范围内锁定无缝线路。 焊接技术按照《TB/T 1632.1-2005钢轨焊接第1部分通用技术条件》和《TB/T 1632.2-2005钢轨焊接第2部分闪光焊接》标准； 质量要求和检验方法要符合?TB/T 1632.1》的规定。 焊接材料符合《TB/5344-2003》的规定。 在铁路轨道上进行钢轨闪光焊接，应配置有锯轨设备、轨端除锈设备、移动式钢轨闪光对焊设备、移动式钢轨焊接接头矫直设备、仿型打磨机以及焊接接头热处理装置，发电机组等，设备应具有产品质量合格证书。每个钢轨焊头均应进行超声波探伤和外观检查，并标记编号，填写焊接记录报告。
钢轨移动闪光焊作业指导书 1.适用范围 本作业指导书适用于青岛地铁13号线工地钢轨移动闪光焊作业。 2.施工准备 2.1焊接设备检查 在进行钢轨焊接前，应先对焊轨机及配套设备进行检查。 2.2轨端除锈 轨端除锈是对待焊钢轨端面和距离端面500mm范围内轨腰两侧表面除锈，使其露出80%以上的金属光泽。如果在此范围有凸出轨腰表面的厂标、生产日期等符号必须同时磨平。 2.3内业技术准备 2.3.1根据设计文件的要求和开通速度的标准，核实施工技术标准。同时对施工设计图纸进行会审，了解设计意图。澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。 2.3.2施工人员开工前应通过安全、技术培训考核，特殊工种持证上岗，各种施工机具在开工前全部进场确保状态良好。 2.4外业技术准备 2.3.3在正式焊接前，按照《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》（TB/T1632.2-2014）的要求完成钢轨焊接接头的型式试验。确定焊接参数，制定焊机操作规程。 2.3.4生产检验应符合《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》（TB/T1632.2-2014）相关规定，检验合格后方可继续生产。 3.技术要求 3.1气温低于10℃时不宜进行工地钢轨焊接。刮风、下雨天气焊接时，应采
取防风、防雨措施。 3.2施工环境温度较低时，焊前应用火焰预热轨端0.5m长度范围，预热温度应均匀，钢轨表面预热升温为35℃-50℃，焊后应采取保温措施。 3.3单元轨节左右股钢轨的焊接接头宜相对，相错量不应大于100mm。 3.4其他相关要求：执行《铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10413-2003）及设计文件相关要求。 4.施工工艺流程 图4.1 现场移动式闪光焊接工艺流程图 施工准备 轨端打磨 焊机对位 焊接推凸 粗磨 正火 矫直 精磨 探伤 恢复线路、质量检查 5.施工方法 5.1待焊钢轨及接头准备 焊接前松开待焊轨头后方10m范围内的扣件及前方一节待焊轨的扣件，长轨下安放滚筒，以便钢轨可以纵向移动焊接。 焊接前必须检查钢轨端面垂直度和钢轨端面、轨腰导电面除锈质量。打磨焊机电极钳口轨腰接触区；将两待焊轨端抬起一定高度进行焊机对位夹轨，抬起高度应根据轨枕和扣件类型确定。 5.2垫放滚筒、窜轨 A 垫放滚筒：全部拆卸待焊长钢轨的扣配件，在待焊轨头前方长钢轨下每隔 12.5m安放一个滚筒，以便钢轨可以纵向移动焊接。 B 窜轨方法：在焊接的另一端用撞轨器撞钢轨，同时在焊接端用拉伸器配合
轨道工程 现场移动式闪光焊接 施工作业指导书 2011年×月××日发布 2011年×月××日实施中铁一局集团新运工程有限公司
现场移动式闪光焊接施工作业指导书 1、适用范围 适用于新（改、扩）建铁路现场移动式闪光焊接。 2、作业准备 2.1内业技术准备 2.1.1根据设计文件的要求和开通速度的标准，核实施工技术标准。同时对施工设计图纸进行会审，了解设计意图。澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。 2.1.2施工人员开工前应通过安全、技术培训考核，特殊工种持证上岗，各种施工机具在开工前全部进场确保状态良好。 2.2外业技术准备 2.2.1在正式焊接前，按照《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》（TB/T1632.2-2005）的要求完成钢轨焊接接头的型式试验。确定焊接参数，制定焊机操作规程。 2.2.2生产检验应符合《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》（TB/T1632.2-2005）相关规定，检验合格后方可继续生产。 3、技术要求 3.1按照《钢轨焊接第一部分:通用技术条件》（TB/T1632.1-2005）、《钢轨焊接第2部分：闪光焊接》（TB/T1632.2-2005）的有关规定要求施工作业。 3.2单元焊头距离梁缝和桥台边墙的距离符合设计图纸要求，设计图纸无要求的，其距离大于2m。
3.3气温低于0℃时不宜进行工地钢轨焊接。刮风、下雨天气焊接时，应采取防风、防雨措施。 3.4施工环境温度低于10℃时，焊前应用火焰预热轨端0.5m 长度范围，预热温度应均匀，钢轨表面预热升温为35℃-50℃，焊后应采取保温措施。 3.5单元轨节左右股钢轨的焊接接头宜相对，相错量不应大于100mm。 3.6其他相关要求：执行《铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）、《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2010）及设计文件相关要求。 4、施工程序及工艺流程 4.1施工程序 施工准备→轨端打磨→焊机对位→焊接→正火→打磨→探伤→收尾。 4.2施工工艺流程 见下页现场移动式闪光焊接工艺流程图。 5、施工要求 5.1施工准备 5.1.1焊接设备检查 在进行钢轨焊接前，应先对焊轨机及配套设备进行检查。 5.1.2轨端除锈 轨端除锈是对待焊钢轨端面和距离端面500mm范围内轨腰两侧表面除锈，使其露出80%以上的金属光泽。如果在此范围有凸出
第17卷第1期1999年3月 佳木斯大学学报(自然科学版) Journal of Jiamusi University(Natural Science Edition) Vol.17No.1 Mar.1999钢轨闪光对焊接头断口金相分析 丁成钢 郜忠海 (大连铁道学院,大连,116028)(佳木斯石油化工压力容器检验所) 摘 要 进行了钢轨闪光对焊接头断口金相研究.结果表明,钢轨接头断裂系疲劳断裂,氧化物夹杂是疲劳裂纹源. 关键词 闪光对焊 疲劳/断口 氧化物夹杂 分类号 TG456 0 前言 高速与重载是当今我国铁路发展的两大主流技术.发展高速铁路已成为解决铁路运输问题的必由之路,而建设无缝线路是实现铁路现代化的重要内容.我国铁路正线的六万多公里,其中无缝线路约占三分之一,并逐渐增长.世界各国无缝线路长钢轨焊接主要采用闪光对焊,因此,铁路全面提速后,钢轨闪光对焊接头的可靠性便成为业内人士关注的焦点.本文对提速后的沈山线钢轨接头断口金相进行了分析. 1 试验材料和方法 试验用的钢轨取自沈山线高山子站下行线路.钢轨系鞍钢产60公斤级重轨U71M n,化学成分为C≈0.7%,M n=1.2%,Si=0.32%,S、P<0.04%.钢轨闪光对焊前,表面进行淬火处理,焊后接头进行正火处理,钢轨1996年4月15日上线,1997年11月7日断裂,断裂位置在近缝区. 用光镜进行显微组织观察,腐蚀液为2%硝酸酒精.用扫描电镜观察了断口的形貌,并用能谱鉴定了夹杂物成分. 2 试验结果和分析 2.1 闪光对焊接头的组织观察 图1为轨底左端头靠近断口处的光镜组织.其特征是,边缘大部分为铁素体(a),越向里(纵向)铁素体越少,为珠光体组织(b).同时,在端头边缘发现有夹杂,如图2所示.图3进一步显示了它的微观形貌.扫描电镜能谱分析表明,夹杂含有大量的氧和铁,是氧化物夹杂. a 200× b 500× 图1 轨底左侧端头组织 *铁道部基金资助项目 收稿日期:1998—12—20 作者简介:丁成钢,男,1968年9月出生,1993年毕业于大连铁道学院研究生部,工学硕士,现任大学铁道学院讲师.
移动闪光焊接质量管理办法 一、目的： 为保证现场钢轨焊接质量的要求，有效规范和监控现场钢轨焊接质量，完善车间现场钢轨焊接检查制度，特编制本办法。 二、依据标准 1．TB/T 1632.1-2005 钢轨焊接第一部分：通用技术条件 2．TB/T 1632.1-2005 钢轨焊接第二部分：闪光焊接 三、岗位质量作业标准 1．焊前准备：①作业前需要采用垫辊子或拨弯等方式，保证待焊钢轨自由端可以自由移动；②检查待焊两根钢轨距端面1米范围内母材质量，是否有伤损；③根据设计要求、钢轨实际长度以及曲线影响等原因进行锯轨。 2．除锈作业：主要对待焊钢轨端面和轨腰部分进行除锈，范围是距离轨端750mm以内，打磨直至露出钢材本体；要求轨腰清除氧化层，露出金属光泽，并且打磨应均匀，同时必须将钢轨的标记、突起打磨掉。若钢轨打磨后超过24小时，焊接前需重新打磨。 3.移动焊接作业：①作业人员焊接前要检查焊接工艺是否匹配； ②焊接过程中及焊接完成后认真观察焊接曲线，发现异常及时处理； ③焊后检查焊接接头的错口量应满足表1中要求标准；④检查推凸情况，推瘤完成后，焊接接头轨头、轨底和轨底顶面上斜坡的残余量应不大于1mm，其余部位的残余量应不大于2.0mm，焊缝不得有焊渣嵌入或凹坑，母材不得推亏。
4.粗磨作业：①粗打磨范围是焊接接头距轨脚边缘35mm范围内的上下表面、轨脚边缘，轨底；②粗磨后的表面应平整、光洁，与母材过渡圆顺，轨脚边缘上下棱角应倒成圆角；③打磨时应沿钢轨方向纵向打磨，不允许横向打磨。 5.热处理作业：①加热前要测温焊头温度，待焊缝温度冷却到500℃以下后方可进行正火作业；②调整加热器与钢轨接头表面的间隙，使间隙均匀、对称；④完成后按规定记录各项数据。 6．精磨作业：①采用仿形磨轨机对钢轨接头进行精磨，外形精磨长度不得超过焊缝两侧450mm的范围；②打磨部位表面平整、不得有凸台或凹坑，各部分圆弧曲面必须与原钢轨一致，不得有尖角、棱角或突变，打磨时控制好磨削量，不得出现打磨发蓝的现象；③精磨后的焊接接头外观平直度要符合要求；④在焊缝中心线两侧各100mm 范围内，表面不平度不大于0.2mm。 7.探伤作业：①探伤人员应取得Ⅱ级或以上无损检测人员技术资格证书；②探伤时焊接接头温度不得高于40℃；③探伤后作业进行记录。 四、生产检验 1．出现下列情况之一时，需要进行生产检验：①连续焊接500个接头；②焊机工况变化，对某个参数进行修订之后；③焊机出现故障、记录曲线异常，故障排除后；④焊机停焊钢轨1个月以上，开始焊接生产前；⑤焊接钢轨轨型发生变化，变换焊接工艺后。 2．生产检验的项目及试件数量
钢轨闪光焊接操作介绍 工艺流程：焊前设备检查—钢轨焊前钳口及钢轨打磨—钢轨对正—接头焊接—推瘤—正火—接头调直及打磨—焊接接头探伤—焊缝验收 1、焊前设备检查包括焊前检查焊机，应确认焊机状态正常，电压正常，油位、油温正常，焊机无报警。 2、钢轨焊前检查和除锈包括检查钢轨型号、牌号、产地、熔炼号。使用手持砂轮机人工除锈。 2)除锈部位：待焊钢轨端面、钢轨与闪光焊机电极接触部位, 打磨长度不少于50cm，达到焊机的要求。 3)母材打磨量不超过0.2mm。 4)除锈后的表面待焊时间超过24小时、或有污染时应重新除锈 5)电极夹持轨腰时，应同时打磨掉钢轨表面热轧突起标志 6)应沿钢轨方向纵向打磨，禁止横向打磨 除锈打磨质量要求如下： 钢轨除锈部位需要打磨至露出金属本色，轨腰处如有凸出的钢轨生产标识必须打磨平整。轨腰打磨除锈时，要顺钢轨方向纵向打磨，打磨砂轮不能停在同一部位打磨，避免打磨位置温度过高，形成淬火层（即温度瞬间升高，又马上降低）。除锈打磨后不允许存在明显的凹凸面及划痕，打磨时对母材的磨削量不得超过0.2mm。待焊钢轨除锈打磨后的放置时间超过24小时或者打磨部位已生锈，应重新进行打磨。打磨后经检查合格的钢轨接头，才能进行焊接， 逐根检查钢轨表面质量: 检验钢轨外观有无硬弯、扭曲、裂纹、折叠、划痕、压痕、碰伤等缺陷，如发现不合格必须锯掉。 应使用量具及样板，逐根检查钢轨型式尺寸：钢轨高度，轨头宽度，轨底宽度，断面不对称，端面斜度，端部弯曲，端面斜度，应符合下表要求，如发现待焊钢轨裂纹和超标的硬弯、扭曲、重皮、夹灰、结疤、划痕损伤等，需作更换处理，所有钢轨的检查结果应在钢轨检查记录表上做好记录。
闪光焊工作原理及钢轨焊头 一、什么是闪光焊 闪光焊也称接触焊，是在电阻对焊的基础上发展起来的。焊接开始时，两个金属工件端面接触，通过端面的接触点导电，接触电阻产生的电阻热加热工件端部，当温度达到一定程度时，工件接触面的金属熔化形成液态金属层，通过外加纵向力挤出液态金属，并使高温金属产生塑性变形，在结合面产生共同晶粒，获得致密的热锻组织形成对接接头。 1. 闪光的形成过程 在金属工件相互靠近的过程中，端面间一些相互突出的凸点首先接触，电流从这些接触点通过时，由于导电面积突然减小，造成电流线弯曲与收 缩从而形成了接触电阻，如图1所示。 图1 闪光面的接触点 这些小接触点的电阻很大，电流流过时被迅速加热、熔化，形成一个个液体金属过梁，这些金属过梁将热量传入焊件的内部。每个过梁都存在液态表面张力、径向压缩效应力、电磁引力和电磁斥力的作用，径向压缩力与流过过梁的电流强度平方成正比，在这些力的作用下过梁直径减小，电流密度
急剧增大，温度迅速上升，使过梁内部出现金属蒸气。金属蒸气使液体过梁体积急剧膨胀而爆破，熔化的金属微粒从对口间隙中飞溅出来，形成了飞溅的火花。爆破后的位置留下一定深度的火口，为邻近产生过梁创造了条件。闪光过程就是焊接端面不断产生液态金属过梁又连续不断的爆破过程，并伴随有工件金属的烧损。 2. 闪光的作用 （1）加热焊件。闪光过程中金属液体过梁的电阻热和过梁爆破时一部分喷射熔滴飞溅到对口面上带来的热量对焊件加热。 （2）烧掉焊件端面上的赃物和不平之处。因此也就可以降低焊接前对焊件端面的打磨要求，用手提砂轮粗打磨即可。 （3）金属的液体过梁爆破时产生的高压力、金属蒸气及CO、CO2气体形成了保护气氛，减低了焊件端面间隙中气体介质的氧化能力。 （4）闪光后期，焊件断面形成液态金属覆盖层，为顶锻时排除端面的氧化物和过热金属提供了有利条件。 3. 获得闪光对焊优质接头的条件 （1）后期闪光过程不出现闪光中断，加速烧化时闪光稳定、激烈，有良好的保护气氛。 （2）焊接端头应形成足够的加热区和适当的、均匀的温度梯度；断面温度均匀。因此要求钢轨端面垂直度（斜度）不大于0.8mm，高速轨的端面垂直度不大于0.6mm。 （3）焊接端面要有足够的塑性变形区。 二、钢轨闪光焊
青岛市红岛-胶南城际 （井冈山路-大珠山段）轨道交通工程轨道工程 （DK6+990～DK36+019） 钢轨移动闪光焊施工方案 中国交建 CHINA COMMUNICATIONS CONSTRUCTION 中交二公局青岛轨道交通R3线工程轨道工区项目经理部 2016年2月
青岛市红岛-胶南城际 （井冈山路-大珠山段）轨道交通工程 （DK6+990～DK36+019） 钢轨移动闪光焊施工方案 中国交建 CHINA COMMUNICATIONS CONSTRUCTION 编制： 审核： 批准： 中交二公局青岛轨道交通R3线工程轨道工区项目经理部
目录 一、编制依据 .............................................. - 1 - 1.1编制依据............................................ - 1 - 二、工程概况............................................... - 1 - 三、施工准备............................................... - 2 - 3.1施工准备............................................ - 2 - 3.2内业技术准备........................................ - 2 - 3.3外业技术准备........................................ - 2 - 3.4 技术要求........................................... - 3 - 四、施工工序及工艺流程..................................... - 3 - 4.1施工程序............................................ - 3 - 4.2施工工艺流程........................................ - 3 - 4.3单元焊接施工工艺.................................... - 4 - 五、劳动力组织............................................. - 8 - 六、材料要求............................................... - 9 - 七、施工机具配置........................................... - 9 - 八、质量控制及检验........................................ - 10 - 8.1焊接参数........................................... - 10 - 8.2质量控制........................................... - 12 - 8.3质量检验........................................... - 12 - 九、安全及环保要求........................................ - 13 - 9.1安全要求........................................... - 13 - 9.2环保要求........................................... - 14 -
工地25米钢轨现场闪光焊接施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-GD-0805-2011 新运工程有限公司杨宏伟 1 前言 1.1工艺工法概况 随着我国城市轨道交通的快速发展，城市轨道交通无缝线路钢轨焊接数量越来越多。城轨施工具有地处闹市、不具备设置较大焊轨基地的特点，因此采用待焊轨直铺法铺设无缝线路，即先用25m待焊轨组装成轨排进行无砟道床施工，然后在工地直接将25m待焊轨用移动式闪光焊作业车焊接成长钢轨，并采用“连入法”进行应力放散形成无缝线路的施工工艺具有现实意义。2005年、2006年集团公司施工了广州地铁三号线、北京地铁五号线地铁轨道工程现场25m钢轨焊接工程，经过对现场移动式闪光焊接施工技术研究、总结和提高，形成本工法。 1.2 工艺原理 移动式钢轨闪光焊接是将悬吊式焊机头和发电机组装入集装箱内，焊机头由吊机系统起吊，利用轨道车将装有两个集装箱的平板车推进在线路上进行工地焊接的方法。焊接时，由发电机组供电，焊机进行25m钢轨焊接。 2 工法特点 2.1焊轨作业车配有柴油发电机组，可在线路或基地进行钢轨焊接作业。 2.2自动化程度高、焊接质量稳定。 2.3无需建基地焊轨生产线，减少了长轨运输和长轨放送等工序，节约了成本。 3 适用范围 本工艺工法适用于城市轨道交通25m钢轨工地焊接施工。 4 主要技术标准 《钢轨焊接》TB/T 1632-2005 《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999 《铁路轨道工程施工质量验收标准》TB10413-2003 5 施工方法 25m钢轨在整体道床施工时已铺设就位，工地钢轨焊接主要是人工拆卸待焊轨的扣配件，用支撑滚筒垫起，经焊前除锈、对位后，现场用移动式闪光焊作业车直接将25m 待焊轨焊接成长钢轨，焊头经粗磨、正火、调直、精磨等工序，形成无缝线路。
钢轨闪光焊接施工作业指导书 单位：_ 编制： __________________________ 审核： __________________________ 批准： __________________________ 钢轨闪光焊接施工作业指导书 1.适用范围 本作业指导书适用于XX工程现场移动闪光焊接施工作业。2.作业准备
2.1内业技术准备 作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。 2.2 外业技术准备 根据钢轨焊接标准TB／T1632.1-2005 规定，施工单位现场配置的每套移动闪光焊设备均应通过对应的钢轨生产厂及钢轨牌号的型式检验，提交型式检验确定的各项工艺参数后才可以进行施工。 3. 技术要求对现场焊接、热处理、接头粗磨、精磨、探伤及外观质检等关键岗位人员进行培训，使培训人员掌握质量控制要点和方法，且经考核合格。对焊接设备提前进行试件型检及现场试焊，能够满足相关技术要求。 钢轨焊头应进行探伤检查。焊头不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔夹渣等有害缺陷。 钢轨焊缝两侧个100m范围内不得有明显压痕、碰痕、戈U伤等缺陷，焊头不得有电击伤。 钢轨焊接接头应纵向打磨平顺，不得有低接头。 轨底上表面焊缝两侧个150m范围内及距两侧轨底角边缘各35mm 范围内应打磨平整，不得打亏。 4. 施工程序与工艺流程 4.1 施工程序 钢轨焊前检查-拆卸扣件、垫滚筒-钢轨焊前除锈-焊轨机对 位、焊接—粗磨作业—接头热处理—焊接接头矫直作业—焊接接头精 磨作业T焊接接头探伤作业T线路恢复。
钢轨移动闪光焊作业指导书 1. 适用范围 本作业指导书适用于青岛地铁13 号线工地钢轨移动闪光焊作业。 2. 施工准备 2.1 焊接设备检查在进行钢轨焊接前，应先对焊轨机及配套设备进行检查。 2.2 轨端除锈 轨端除锈是对待焊钢轨端面和距离端面500m范围内轨腰两侧表面除锈，使其露出80%以上的金属光泽。如果在此范围有凸出轨腰表面的厂标、生产日期等符号必须同时磨平。 2.3内业技术准备 2.3.1根据设计文件的要求和开通速度的标准，核实施工技术标准。同时对施工设计图纸进行会审，了解设计意图。澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。 2.3.2施工人员开工前应通过安全、技术培训考核，特殊工种持证上岗，各种施工机具在开工前全部进场确保状态良好。 2.4 外业技术准备 233在正式焊接前，按照《钢轨焊接第2部分：闪光焊接》(TB/T1632.2-2014 ) 的要求完成钢轨焊接接头的型式试验。确定焊接参数，制定焊机操作规程。 2.3.4 生产检验应符合《钢轨焊接第2部分：闪光焊接》( TB/T1632.2-2014 ) 相关规定，检验合格后方可继续生产。
3. 技术要求 3.1气温低于10C时不宜进行工地钢轨焊接。刮风、下雨天气焊接时，应采取防风、防雨措施。 3.2施工环境温度较低时，焊前应用火焰预热轨端0.5m长度范围，预热温度应均匀，钢轨表面预热升温为35C-50 C,焊后应采取保温措施。 3.3单元轨节左右股钢轨的焊接接头宜相对，相错量不应大于100mm。 3.4其他相关要求：执行《铁路轨道工程施工质量验收标准》 (TB10413-2003) 及设计文件相关要求。 4. 施工工艺流程 图4.1 现场移动式闪光焊接工艺流程图
闪光焊及缺陷
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闪光焊原理及焊接缺陷 一、闪光焊的基本概念和特点 闪光焊也称接触焊,是两个金属工件端面接触，通过端面的接触点导电,接触电阻产生的电阻热加热工件端部,当温度达到一定程度时，工件接触面的金属熔化形成液态金属层，通过外加纵向力挤出液态金属，并使高温金属产生塑性变形，在结合面产生共同晶粒，获得致密的热锻组织形成对接街头。 （一) 闪光焊的基本概念 1．闪光的形成过程 在金属焊件相互靠近的过程中，端面间一些相互突出的凸点首先接触，电流从这些接触点通过时,由于导电面积突然减小,造成电流线弯曲与收 图1 闪光面的接触点 缩从而形成了接触电阻,如图１所示。 这些小接触点的电阻很大，电流流过时被迅速加热、熔化,形成一个个液体金属过梁，这些金属过梁将热量传入焊件的内部。每个过梁都存在液
态表面张力、径向压缩效应力、电磁引力和电磁斥力的作用，径向压缩力与流过过梁的电流强度平方成正比，在这些力的作用下过梁直径减小，电流密度急剧增大，温度迅速上升，使过梁内部出现金属蒸气。金属蒸气使液体过梁体积急剧膨胀而爆破,熔化的金属微粒从对口间隙中飞溅出来，形成了飞溅的火花。爆破后的位置留下一定深度的火口，为临近产生过梁创造了条件。闪光过程就是焊接端面不断产生液态金属过梁又连续不断的爆破过程。 2. 闪光的作用 （１)加热焊件。闪光过程中金属液体过梁的电阻热和过梁爆破时一部分喷射熔滴飞溅到对口面上带来的热量对焊件加热。 （２）烧掉焊件端面上的赃物和不平之处。因此也就可以降低焊接前对焊件端面的打磨要求,用手提砂轮粗打磨即可。 (3）金属的液体过梁爆破时产生的高压力、金属蒸气及CＯ、CO2气体形成了保护气氛，减低了焊件端面间隙中气体介质的氧化能力。 (4)闪光后期，焊件断面形成液态金属覆盖层,为顶锻时排除端面的氧化物和过热金属提供了有利条件。 3. 获得闪光对焊优质接头的条件 (１)闪光过程不出现闪光中断,加速烧化时闪光稳定、激烈，有良好的保护气氛。 （2）焊接端头应形成足够的加热区和适当的、均匀的温度梯度；断面温度均匀。 （3）焊接端面要有足够的塑性变形区。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910323785.9 (22)申请日 2019.04.22 (71)申请人 中国铁道科学研究院集团有限公司 金属及化学研究所 地址 100081 北京市海淀区大柳树路2号二 区9幢 申请人 北京中铁科新材料技术有限公司 中国铁道科学研究院集团有限公司 (72)发明人 李金华 李力 赵国 彭鹏 丁韦 高振坤 宋宏图 胡玉堂 (74)专利代理机构 北京瑞恒信达知识产权代理 事务所(普通合伙) 11382 代理人 曹津燕 刘浩 (51)Int.Cl. B23K 11/04(2006.01) (54)发明名称 钢轨闪光焊接和焊后热处理一体机的操作 方法 (57)摘要 本发明提供一种钢轨现场闪光焊接和焊后 热处理一体机的操作方法，包括以下步骤：步骤 1：控制装置控制钢轨夹持部分总成夹持并对齐 两段待焊钢轨；步骤2：闪光焊接、顶锻和推凸；步 骤3：控制装置控制热处理机头总成的加热线圈 与焊接接头对准并进行热处理；步骤4：一体机复 位。本发明的钢轨闪光焊接和焊后热处理一体机 的操作方法实现了焊接和热处理工序一体化作 业，减少了作业机械、工序、调度、人员、时间的同 时，保证了接头焊接质量， 提高了整体作业效率。权利要求书1页 说明书6页 附图6页CN 109940254 A 2019.06.28 C N 109940254 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109940254 A 1.一种钢轨闪光焊接和焊后热处理一体机的操作方法，所述一体机包括中断中轴式的悬挂式钢轨闪光焊机、中频热处理机头和控制装置，所述中频热处理机头设置在所述中断中轴式的悬挂式钢轨闪光焊机的中轴上，所述控制系统与所述悬挂式钢轨闪光焊机和所述中频热处理机头相连以实现焊接和热处理的控制，其中，所述操作方法包括：步骤1：所述控制装置控制所述中断中轴式的悬挂式钢轨闪光焊机夹持并对齐两段待焊钢轨； 步骤2：所述中断中轴式的悬挂式钢轨闪光焊机闪光焊接、顶锻和推凸； 步骤3：所述控制装置控制所述中频热处理机头的加热线圈与焊接接头对准并进行热处理；和 步骤4：对所述钢轨闪光焊接和焊后热处理一体机进行复位。 2.根据权利要求1所述的操作方法，其中，在所述步骤1中，还包括：在对位前检查钢轨除锈效果和端面垂直度，检查焊接空间。 3.根据权利要求1所述的操作方法，其中，在所述步骤2中，在推凸后，所述控制装置控制所述中频热处理机头的喷风嘴对焊接接头进行喷风冷却。 4.根据权利要求3所述的操作方法，其中，在推凸后，30秒内对焊接接头进行喷风冷却，风压不低于0.3MPa，温度达到预设的第一阈值时停止喷风。 5.根据权利要求4所述的操作方法，其中，所述第一阈值时为300℃，冷却时间为2-3分钟。 6.根据权利要求1所述的操作方法，其中，在所述步骤3中，所述进行热处理的步骤包括： 步骤31：测量轨头中心表面温度，当温度达到预设的第二阈值时，对焊接接头进行正火，直到加热温度到达温度第三阈值；和 步骤32：喷风冷却，直到焊接接头的温度到达预设的第四阈值时停止。 7.根据权利要求1所述的操作方法，其中，还包括以下步骤： 设置焊接工艺参数和热处理工艺参数。 2
钢轨移动闪光焊作业指导书-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
钢轨移动闪光焊作业指导书 1.适用范围 本作业指导书适用于青岛地铁13号线工地钢轨移动闪光焊作业。 2.施工准备 2.1焊接设备检查 在进行钢轨焊接前，应先对焊轨机及配套设备进行检查。 2.2轨端除锈 轨端除锈是对待焊钢轨端面和距离端面500mm范围内轨腰两侧表面除锈，使其露出80%以上的金属光泽。如果在此范围有凸出轨腰表面的厂标、生产日期等符号必须同时磨平。2.3内业技术准备 2.3.1根据设计文件的要求和开通速度的标准，核实施工技术标准。同时对施工设计图纸进行会审，了解设计意图。澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。 2.3.2施工人员开工前应通过安全、技术培训考核，特殊工种持证上岗，各种施工机具在开工前全部进场确保状态良好。 2.4外业技术准备 2.3.3在正式焊接前，按照《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》（TB/T1632.2-2014）的要求完成钢轨焊接接头的型式试验。确定焊接参数，制定焊机操作规程。 2.3.4生产检验应符合《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》（TB/T1632.2-2014）相关规定，检验合格后方可继续生产。 3.技术要求 3.1气温低于10℃时不宜进行工地钢轨焊接。刮风、下雨天气焊接时，应采取防风、防雨措施。
3.2施工环境温度较低时，焊前应用火焰预热轨端0.5m长度范围，预热温度应均匀，钢轨表面预热升温为35℃-50℃，焊后应采取保温措施。 3.3单元轨节左右股钢轨的焊接接头宜相对，相错量不应大于100mm。 3.4其他相关要求：执行《铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10413-2003）及设计文件相关要求。 4.施工工艺流程 图4.1 现场移动式闪光焊接工艺流程图
移动式钢轨闪光焊及钢轨焊接施工工艺 摘要:随着铁路提速和轨道交通建设的快速进行，钢轨焊接技术也从铝热焊、气压焊，发展成为移动式钢轨闪光接触焊。本文主要介绍了国际国内出现过的移动式钢轨闪光接触焊设备及其应用，阐述了钢轨闪光焊的基本原理以及钢轨焊接施工的工艺流程，最后分析了钢轨焊接施工中存在的问题，提出钢轨焊接施工设备以及钢轨闪光焊接设备发展的方向。 关键词：移动式钢轨闪光接触焊应用原理钢轨焊接施工 前言 高速客运和城市轨道交通是近年国内铁路发展的两大趋势。为了满足乘客乘坐的舒适性，要求轨道具有高平顺性和高稳定行。铁路铺设过程中通常将厂制标准长度钢轨焊接成满足无缝线路设计的长轨条，以提高线路平顺性和稳定性。由此催生了钢轨焊接设备及技术的发展，目前在高铁和城市轨道交通的建设中已基本实现无缝线路施工现场焊接。铝热焊和气压焊已被自动化程度更高、焊接质量更稳定的移动闪光焊代替。 1移动式闪光接触焊设备及应用 钢轨移动闪光焊设备主要特点是自带发电机组，并且设备的外形尺寸必须满足公路后铁路运输的要求。其大致可分为两类：1、带走行机构；2、不带走行机构。 1.1带走行机构 1.1.1铁路自行式 铁路自行式钢轨移动闪光焊设备因其行驶速度较高，在国铁、高铁的建设和运营维护中使用比较方便、工作效率高，不会阻碍线上正常行车。1973年奥地利普拉赛-陶依尔公司制造了第一辆移动闪光焊轨车（如图1），经过几十年的发展，我国于2006年研制生产了第一辆型号为YHG-05的闪光焊轨车。 图1 该车具有以下显著的优点： 本车能完成钢轨焊接的全过程，系统集成度高； 设置有液压支腿和钢轨对正装置、作业效率高，焊接质量有保证；
精心整理 钢轨移动闪光焊作业指导书 1.适用范围 本作业指导书适用于青岛地铁13号线工地钢轨移动闪光焊作业。 2.施工准备 2.1焊接设备检查 2.2 出 2.3 2.4 ） 2.3.4生产检验应符合《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》（TB/T1632.2-2014）相关规定，检验合格后方可继续生产。 3.技术要求
3.1气温低于10℃时不宜进行工地钢轨焊接。刮风、下雨天气焊接时，应采取防风、防雨措施。 3.2施工环境温度较低时，焊前应用火焰预热轨端0.5m长度范围，预热温度应均匀，钢轨表面预热升温为35℃-50℃，焊后应采取保温措施。 3.3单元轨节左右股钢轨的焊接接头宜相对，相错量不应大于100mm。 ） 4. 5. 5.1 电极钳口轨腰接触区；将两待焊轨端抬起一定高度进行焊机对位夹轨，抬起高度应根据轨枕和扣件类型确定。 5.2垫放滚筒、窜轨 A垫放滚筒：全部拆卸待焊长钢轨的扣配件，在待焊轨头前方长钢轨下每隔12.5m 安放一个滚筒，以便钢轨可以纵向移动焊接。
B窜轨方法：在焊接的另一端用撞轨器撞钢轨，同时在焊接端用拉伸器配合拉伸。在线路长度较长或窜轨距离比较远时应增设撞轨器的数量。 C为了防止长轨端面被撞伤应在长轨上加装撞轨包，撞轨作业时长轨条前后端加强联系，防止撞轨过头，同时加强观察被撞轨条，防止长轨侧翻。 D根据焊接的焊接参数，长轨接头应预留搭接量作为顶锻量。 5.3 线为 5.4 50m～75m 左右。 应锯切重焊。 D焊接失败时，应锯切重焊，但必须保证焊接接头冷却至常温，方可再次焊接，重焊接次数不得超过2次。切除焊头时，应使焊缝居中，两边各锯切长度不超过25～30mm，并对钢轨端部重新进行处理，确保端面垂直度符合工艺要求。
钢轨闪光焊接施工作业指导书 单位： 编制： 审核： 批准： 钢轨闪光焊接施工作业指导书 1.适用范围 本作业指导书适用于xx工程现场移动闪光焊接施工作业。 2.作业准备 2.1内业技术准备
作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。 2.2外业技术准备 根据钢轨焊接标准TB／T1632.1-2005规定，施工单位现场配置的每套移动闪光焊设备均应通过对应的钢轨生产厂及钢轨牌号的型式检验，提交型式检验确定的各项工艺参数后才可以进行施工。 3.技术要求 对现场焊接、热处理、接头粗磨、精磨、探伤及外观质检等关键岗位人员进行培训，使培训人员掌握质量控制要点和方法，且经考核合格。对焊接设备提前进行试件型检及现场试焊，能够满足相关技术要求。 钢轨焊头应进行探伤检查。焊头不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔夹渣等有害缺陷。 钢轨焊缝两侧个100mm范围内不得有明显压痕、碰痕、划伤等缺陷，焊头不得有电击伤。 钢轨焊接接头应纵向打磨平顺，不得有低接头。 轨底上表面焊缝两侧个150mm范围内及距两侧轨底角边缘各35mm 范围内应打磨平整，不得打亏。 4.施工程序与工艺流程 4.1 施工程序 钢轨焊前检查→拆卸扣件、垫滚筒→钢轨焊前除锈→焊轨机对位、焊接→粗磨作业→接头热处理→焊接接头矫直作业→焊接接头精
磨作业→焊接接头探伤作业→线路恢复。 焊接前包括钢轨扣件拆除、垫放滚筒、轨端及电极接触部位除锈、机车对位、对轨与夹持、设备检查。 钢轨焊接包括焊轨作业车对位，夹轨对中，通电焊接。 接头焊接后要检查接头外观质量、推凸质量、接头粗打磨、接头热处理、焊后冷调直、焊缝精磨、焊缝平直度检查、接头无损探伤、恢复线路。 4.2 工艺流程 施工工艺流程图见图4.2.1。 5.施工要求 5.1施工准备 ⑴焊接设备检查 在进行钢轨焊接前，应先对焊轨机及配套设备进行检查。 ⑵轨端除锈 轨端除锈是对待焊钢轨端面和距离端面500mm范围内轨腰两侧表面除锈，使其露出80%以上的金属光泽。如果在此范围有凸出轨腰表面的厂标、生产日期等符号必须同时磨平。
轨道工程 现场移动式闪光焊接施工作业指导书 2011年×月××日实施年×月××日发布2011 中铁一局集团新运工程有限公司1 现场移动式闪光焊接施工作业指导书 1、适用范围 适用于新（改、扩）建铁路现场移动式闪光焊接。
2、作业准备 2.1内业技术准备 2.1.1根据设计文件的要求和开通速度的标准，核实施工技术标准。同时对施工设计图纸进行会审，了解设计意图。澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。 2.1.2施工人员开工前应通过安全、技术培训考核，特殊工种持证上岗，各种施工机具在开工前全部进场确保状态良好。 2.2外业技术准备 2.2.1在正式焊接前，按照《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》（TB/T1632.2-2005）的要求完成钢轨焊接接头的型式试验。确定焊接参数，制定焊机操作规程。 2.2.2生产检验应符合《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》 （TB/T1632.2-2005）相关规定，检验合格后方可继续生产。 3、技术要求 3.1按照《钢轨焊接第一部分:通用技术条件》 （TB/T1632.1-2005）、《钢轨焊接第2部分：闪光焊接》（TB/T1632.2-2005）的有关规定要求施工作业。 3.2单元焊头距离梁缝和桥台边墙的距离符合设计图纸要求，设计图纸无要求的，其距离大于2m。 2 3.3气温低于0℃时不宜进行工地钢轨焊接。刮风、下雨天气焊接时，应采取防风、防雨措施。 3.4施工环境温度低于10℃时，焊前应用火焰预热轨端0.5m
长度范围，预热温度应均匀，钢轨表面预热升温为35℃-50℃，焊后应采取保温措施。 3.5单元轨节左右股钢轨的焊接接头宜相对，相错量不应大 于100mm。 3.6其他相关要求：执行《铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）、《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2010）及设计文件相关要求。 4、施工程序及工艺流程 4.1施工程序 施工准备→轨端打磨→焊机对位→焊接→正火→打磨→探 伤→收尾。 4.2施工工艺流程 见下页现场移动式闪光焊接工艺流程图。 5、施工要求 5.1施工准备 5.1.1焊接设备检查 在进行钢轨焊接前，应先对焊轨机及配套设备进行检查。 5.1.2轨端除锈 轨端除锈是对待焊钢轨端面和距离端面500mm范围内轨腰 两侧表面除锈，使其露出80%以上的金属光泽。如果在此范围有凸出轨3 腰表面的厂标、生产日期等符号必须同时磨平。