QPCJ钢轨铝热焊接工艺

1引言针对钢轨铝热焊焊接工艺展开深入的分析，可以发现该工作存在的意义就是，为了保证轨道列车在运行过程中的稳定性。

伴随着时下科学技术的不断发展与进步，行业内部对钢轨铝热焊焊接工艺提出了越来越高的质量要求。

而伴随着一些新技术的引进，相关的工作在进展的过程中，工作效率以及相应工作工序的质量，相对以往都有着不同程度的提升，所以时下的质量控制工作，相对于以往而言也有着很大的工作变动。

2钢轨铝热焊焊接工艺简析2.1轨道的准备工作简析对焊接工艺展开深入的分析，可以发现针对不同的钢轨类型的时候，需要选择不同的工作工艺以保证实际工作的质量，所以在焊接工艺展开之前，焊修操作人员首先要对待焊钢轨轨型、材质、无缝线路锁定等基本情况进行掌握，进而得到较为清晰的一组数据，通过整体的分析选择出最佳的工艺方案和最适宜的铝热焊剂；此外，在实际焊接操作过程中，对轨温应有明确标准，在一般的情况下，操作前将轨温计设置在钢轨背光的一面，以此来抵消由于日照的因素对实际轨道温度的影响，轨温达不到条件时，对需要焊接的两段轨道的两端进行加温处理，使轨道温度达到37度以上，焊接操作人员就可以做出准备焊接工作，在实际焊接工作进展的过程中要特别指出的一点就是，要对两段钢轨的端头与实际轨枕之间的距离做出严格的规范，焊头不能置于轨枕之上,在一般的情况下这个距离不得少于100mm。

最后一项准备工作需要在焊接处前后50m进行扣件锁定，防止因为外界温度变化及其他原因对钢轨产生相应的影响，严格杜绝钢轨移位问题的产生。

2.2钢轨端头的处理工作对钢轨端头准备工作展开深入的分析，可以发现相关的钢轨铝热焊焊接工艺及其质量控制The Welding Technology of Rail Aluminum Thermit Welding and Its Quality Control付安然（大秦铁路股份有限公司茶坞工务段，北京101400）FU An-ran(ChawuPublicWorks Section,DaqinRailwayCo.Ltd.,Beijing101400,China)【摘要】伴随着我国经济社会的不断发展，对我国各行各业的发展状况展开深入的分析，可以发现为了保证本行业的发展有一个较为长远的前景，在时下的发展中各行业对自身技术的要求都相对要高。

钢轨铝热焊自学(铝热焊)2016-8-28公子小白目录1.工艺流程 (1)2.工艺操作 (1)2.1 在焊接现场的准备 (1)2.2轨道的准备 (1)2.3 钢轨端头的对正 (2)2.4立砂模 (3)2.5预热 (3)2.7浇注 (4)2.8拆除砂模、推瘤 (4)2.9 热打磨 (4)2.10 冷打磨 (5)2.11收尾 (5)3.附注： (5)钢轨铝热焊施工工艺1.工艺流程该工艺流程共分13个步骤：到焊接现场前的准备→在焊接现场的准备→轨道的准备→钢轨端头打磨、除锈→钢轨端头对正→立砂模→预热→装焊药、放置坩埚→点火、钢水浇注→拆除砂模、推瘤→热打磨→冷打磨→焊头检测。

为确保工地现场铝热焊接质量，施工时必须严格按照工艺流程进行操作，控制好每一个步骤。

2.工艺操作2.1 在焊接现场的准备(1)测量轨温，掌握施工时的轨温情况。

(2)确认钢轨类型并记录，检查是否和焊剂类型一致。

(3)在线外合适的地方挖一个深300mm的坑，放置浇注后的坩埚等废弃物，要注意是否有地下光电缆。

(4)钢轨两端各卸掉3~6根轨枕上的扣件，如果是曲线部分，需依据曲线半径的大小去掉更多的扣件。

2.2轨道的准备(1)检查轨道的直度和表面，同时用钢丝刷或打磨机清理钢轨端头10~15cm，除去氧化物；检查轨头是否有压塌现象，如有压塌，应先进行锯轨；锯轨时，应注意保证钢轨断面的垂直度，垂直公差为1mm，不能内斜，确保浇注时钢水能灌满轨逢，锯轨外斜时，应保证两轨头上下间距均在23~27mm范围内。

(2)检查钢轨端头位置，其距离轨枕应≥10cm，否则应调整轨枕。

锯轨须保证钢轨断面垂直度钢丝刷清理钢轨端头10-15cm2.3 钢轨端头的对正这是焊接过程中的一道重要工序，钢轨端头对正时，须依次考虑四个参数，即间隙、尖点、水平对正和扭转。

(1)间隙调整：轨端间隙必须为25±2mm(如果间隙<23mm将达不到预热的效果，而且熔化的钢水会因过量而溢出废渣盘。

钢轨铝热焊接工艺及其质量控制摘要：随着我国经济的持续发展，各行业技术要求越来越高，而对于钢轨铝热焊接技术，与列车的实际运行安全问题有着直接的联系，因而钢轨铝热焊接技术的应用也越来越受到业内的重视。

关键词：铝热焊；缺陷；钢轨焊接；质量控制引言：随着社会和经济的迅速发展，铁路运输行业也在迅速发展。

铁路是现代交通工具中的一项重要内容。

随着我国铁路行业的快速发展，钢轨焊接技术成为了保证线路质量的关键。

目前，国内的钢轨焊接工艺有：铝热焊接、闪光接触焊接、气压焊接等。

综合比较三种不同的钢轨焊接技术，铝热焊接技术被广泛的应用于钢轨焊接。

但目前铝热焊接技术还存在着许多缺陷，这就给钢轨焊接工作造成了一定的难度。

1.铝热焊接工艺概述1.1铝热焊接工艺原理分析铝热化学反应是一个氧化还原反应，利用铝和氧化铁及适当量的金属合金按比例配成铝热焊剂，放在特制的坩埚中，利用预热枪中性火焰点燃置于坩埚帽中心的安启塞来引燃焊剂，焊剂点燃后立即发生强烈的化学反应，在反应过程中铁（Fe）被还原出来，由于铁比重大沉于坩埚底部，铝氧化成氧化铝（Al2O3）溶渣较轻，浮于上部，同时产生巨大的热量，高温的钢水随即浇入安装在轨缝处的砂模中，将两轨端熔化，浇注金属本身又作为填充金属，将钢轨焊接起来。

1.2钢轨焊接工艺的对比及铝热焊接的优势闪光接触焊焊接速度快，焊接质量稳定，但焊机投资大，所需电源功率也较大。

气压焊一次性投资小，无需大功率电源，焊接时间短，焊接质量好，缺点是在焊接时对接头断面的处理要求十分严格，并且在焊接时需要钢轨有一定的纵向移动，因此对超长钢轨的焊接有一定难度，特别是无法进行跨区间无缝线路的线上焊接。

铝热焊接与其他两种钢轨焊接工艺相比，焊接质量虽不如闪光接触焊和气压焊，但仍存在很多优势。

它的优势在于：第一，它的操作比较简便，容易掌握，对操作人员的要求相对较低，通常仅需要6名工人来进行相应的焊接；第二，焊接时间短，从焊接开始到结束仅需要1个小时；第三，可在钢轨固定的情况下进行焊接。

法国QPCJ钢轨铝热焊接工艺QPCJ钢轨铝热焊接应用范围线路维修：普通无缝线路改超长无缝线路，缓冲区焊接；无缝道岔的焊接；断轨再焊；无缝线路应力放散等。

线路大修：超长无缝线路的铺设；无缝道岔焊接；无缝线路应力放散等。

新线建设：超长无缝线路的铺设；无缝道岔焊接；如中国第一条客运专线秦沈线的建设中，工总、建总均使用了法国铝热焊。

认识QPCJ工艺…❖QP: Quick Preheating❖快速预热❖CJ: Creuset Jetable❖一次性坩埚今天，采用一次性坩埚，现场施做的风险大大降低。

1、到焊接现场前的准备工作❖技术交底、施工组织、封锁点❖材料准备：消耗性材料、设备、工装夹具、预热装置、其他辅助工具。

1.1.到焊接现场前的准备工作❖防护用品：护目镜、防护服、手套、护腿、面罩等…❖低温施工时：气温低于15ºC时，需要焊头保温罩。

消耗性材料❖一次性坩埚❖铝热焊剂❖砂模❖封箱泥❖密封膏❖高温火柴铝热焊接所需的设备❖锯轨机（推荐使用拉伊台克铝热焊配套HC355锯轨机）❖打磨机（推荐使用拉伊台克铝热焊配套MR150打磨机）❖推瘤机（推荐使用拉伊台克铝热焊配套EPM2手动推瘤机或EGH2组合推瘤机）❖对正架（推荐使用拉伊台克铝热焊配套CR57对正架）工装夹具侧模夹板侧模夹具金属底板预热装置❖氧气，丙烷预热枪和预热支架❖氧气，丙烷调压表❖软管❖防回火塞❖点火装置其他辅助工具坩埚叉、灰渣盘、对正直尺（1米）、铁锹、大锤、轨温计、热切凿、秒表、保温罩。

个人防护用品2、在焊接现场的准备工作❖检查安全隐患，如道渣潮湿、作业现场湿滑等；❖检查及防止火灾隐患；❖挖一个废物弃置坑，约300mm见方，并检查周围有无通信电缆、电缆槽或光纤经过，保证弃置坑干燥；❖安装并调试好预热装置及其他设备3、轨道的准备将轨温计置于钢轨背光的一侧，测量轨温。

至少需要10分钟才能得到轨温的准确读数。

3.1、轨道的准备❖轨道的工作空间轨枕与钢轨端面的距离≥100mm道渣与轨底的距离≥100mm松开焊头两侧3-6根枕木上的扣件及垫板（直线地段3根，曲线地段6根）3.2、轨道的准备❖稳固钢轨上紧焊头两侧≥15m范围内的钢轨扣件借助拉伸器在焊头两侧第4根轨枕处作一划线标记3.3、轨道的准备❖焊剂与钢轨配套选择与所焊钢轨同类型的焊剂进行焊接。

钢轨铝热焊接作业指导书轨道⼯程钢轨铝热焊接作业指导书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钢轨铝热焊接作业指导书1、适⽤范围本作业指导书适⽤于新（改、扩）建铁路钢轨铝热焊接作业。

2、作业准备2.1内业技术准备2.1.1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。

2.1.2做好作业⼈员培训⼯作，使其熟练掌握铝热焊焊接钢轨的⼯艺流程。

2.1.3在正式焊接前，按照《钢轨焊接第1部分:通⽤技术条件》（TB/T1632.1-2005）的要求完成钢轨焊接接头的型式试验。

确定焊接参数，制定相应操作规程。

2.2外业技术准备2.2.1进⼊焊轨现场前，应根据设备材料清单检查并落实必备的⼯具、材料和设备。

2.2.2到达焊轨现场后，应对现场条件进⾏综合调查并采取必要防护措施。

2.2.3焊接前应对施⼯设备及各种⼩型机具进⾏调试。

3、技术要求3.1按照按照《钢轨焊接第1部分:通⽤技术条件》（TB/T1632.1-2005）、《钢轨焊接第3部分：铝热焊接》（TB/T 1632.3-2005）的有关规定要求施⼯作业。

3.2铝热焊焊缝距离轨枕边缘应不⼩于100mm。

3.3调整对轨架，⽤1m直尺分别紧贴钢轨的轨头、轨腰,并⽤钢板尺紧贴轨脚，⼀般情况下必须做到三处均密贴⽅为⽔平对正。

必须保证接头的作⽤⾯⼀侧⽔平对正，钢轨内侧纵向要求平直，以1m直尺同时测量两轨平顺度，错动不⼤于0.2mm。

3.4焊接时轨温应不低于0℃，放⾏列车时，焊缝处轨温应降⾄300℃以下。

3.5低温焊接时，必须对轨端各1m 范围内进⾏预热处理。

3.6铝热焊剂的技术参数60kg/m 钢轨常⽤铝热焊剂的技术参数（参考）3.7根据钢轨的材质选择对应的铝热焊剂型号。

3.8客专铁路施⼯应符合《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。

铝热反应焊接铁轨
铝热反应焊接是一种常用的铁路轨道焊接方法，通常使用于长距离铁路轨道的连接和维护。

该技术利用铝和铁反应产生高温，使铝和铁轨之间形成一层合金焊缝，从而实现焊接的目的。

具体操作步骤如下：
1. 清洗铁轨表面，确保表面没有油污和杂质，以保证焊接效果。

2. 将钢轨切割或采用现有断裂面。

3. 在铁轨上涂抹铝粉或铝条。

铝粉可以直接撒在断裂面上，铝条需要放在钢轨接头处。

4. 用火炬加热铝粉或铝条，加热时间约为2-3分钟，直到铝与
铁轨溶合，并形成合金焊缝。

5. 在焊接后的铁轨表面加热处理，使铝合金浸渍到钢轨中，提高焊接强度。

铝热反应焊接方法简单，但需要熟练的技术操作和经验。

在使用过程中需要注意安全，防止火灾和爆炸。

QPCJ铝热焊轨工艺从法国引进的QPCJ工艺，铁道部唯一指定的品牌—拉伊台克现场铝热焊接主要设备是由焊接模具、锯轨机、打磨机、对正架、预热抢、推凸器、超声波探伤仪、氧气丙烷瓶、流量计控制台及配套管路组成，其辅助设备有发电机组、钢轨拉伸器、钢轨静弯机等。

具有高效快速、工艺简单、携带方便、便于操作等特点。

施工前的准备工作按《钢轨焊接》（TB/T1632-2005）标准在正式焊接前进行型式检验。

不同材质的钢轨采用铝热焊剂进行焊接前,必须通过可焊性试验确定药剂配方、药剂用量及预热温度、预热时间、预热范围等工艺参数，并通过型式试验最终确定焊轨参数。

工艺流程铝热焊施工工艺见“铝热焊工艺流程图”。

铝热焊工艺流程图施工工艺1、焊接前的准备1）焊接现场的检查⑴检查并找出任何可能造成安全事故的隐患及障碍；⑵检查并找出任何可能造成火灾的隐患；⑶将防火设施放置在较近的适当地方；⑷将轨道四周的干草或灌木丛以及所有易燃的物品打湿。

2）焊接现场的准备工作⑴落实钢轨的直度和表面情况；⑵将轨温计放置于钢轨背光的一侧；⑶确定钢轨的型号及重量与所使用的焊剂相对应；⑷检查钢轨的间隙：待焊轨端距离轨枕应不少于100mm；⑸除去道碴：道碴距轨底应至少100mm；⑹挖一个废物弃置坑；⑺上紧扣件：钢轨两侧各至少15m范围内；⑻去掉焊头两侧3至6根轨枕上的扣件及胶垫；⑼分别在焊头两侧的第三根轨枕处，在轨底和轨枕上划对应标记；⑽检查并落实推瘤机和打磨机能够正常工作。

3）钢轨端头的准备⑴禁止轨端间隙位于轨枕之上；⑵检查钢轨端头有无螺栓孔及裂缝、有无倾斜及其它缺陷；⑶检查并确定钢轨上的螺栓孔与轨端的距离不小于100mm；⑷切割钢轨端头（或打磨轨头端面）；⑸钢轨端头断面的垂直公差应不大于1.0mm；⑹用钢丝刷清洁钢轨端头：100～150mm；⑺焊接区域为轨缝两侧各0.5m的范围；⑻必须确定钢轨端头以前未被气焊或电焊过。

2、钢轨端头的对正1）铝热焊接钢轨端头对正的四要素：轨缝调整、尖点设定（即垂直对正）、水平对正、不等倾斜调整；2）操作时必须严格按照以上顺序来进行对正；3）在对正之前，必须对路基的水平情况作一个一般性的检查，看是否有倾斜的轨枕和低接头，如有，则必须在对正之前将该区域整平；4）检查调整待焊钢轨端头顶面是否水平，并在同一条直线上；5）在轨头和轨底的两侧测量轨缝，宽度必须为：25±2mm6）安装钢轨对正架，将各调整螺栓就位（触及钢轨即可，不得上紧调整螺栓）；7）调节尖点：将焊工直尺（1m）置于钢轨运行表面的正中央，直尺中间对正轨缝中间，直尺端头与钢轨运行表面的间隙即为尖点，水泥枕区理论尖点值为（1.6-3.2mm）（该值可根据经验调整），调整钢轨对正架，直至直尺的两端都获得正确的尖点，8）水平对正：用焊工直尺分别紧贴钢轨的轨头、轨腰和轨底，如果有一侧的轨头、轨腰和轨底比另一侧钢轨宽，将两侧钢轨的中心线对齐，差异均分。

QPCJ钢轨铝热焊接工艺操作指导手册QPCJ钢轨铝热焊接工艺操作指导手册 1 QPCJ铝热焊的13个步骤采用QPCJ铝热焊接工艺来完成一个钢轨的焊接可分为以下13个步骤并且此13个步骤必须遵照以下特定顺序 1、到焊接现场前的准备工作在出发到焊接现场之前依据标准清单检查并落实是否已备齐铝热焊接所必需的所有工具、材料、设备以及资料。

2、在焊接现场的准备工作对焊接现场的环境条件进行综合评估对任何可能导致火灾或安全事故的隐患务必进行清除。

3、轨道的准备工作采用适当的防护措施避免钢轨在对接、对正以及焊接的过程中发生移动。

4、钢轨端头的准备仔细检查钢轨端头并做好焊接前的清理工作使其达到铝热焊接所应具备的条件。

5、钢轨端头的对正正确地做好钢轨端的间隙设定、垂直对正和水平对正并消除钢轨端头间的不等倾斜这一部的工作至关重要如若其中任何一个工作没有做好都将导致焊接失败。

6、砂模的准备检查并确定沙漠的所有部件都已齐全将其正确安装至钢轨端头涂上封箱泥这一步也非常重要如果没有做好焊完后的接头将有缺陷存在。

7、预热按规定时间对沙漠和钢轨端头进行加热。

请注意预热火焰调节的精确程度以及预热时间将直接影响整个、焊药包的准备 QPCJ钢轨铝热焊接工艺操作指导手册 2 检查焊药接头的质量。

8包内物品是否齐全有无受潮及破损现象将焊药按要求装入QPCJ坩埚内。

9、浇注到规定的时间停止预热将QPCJ坩埚正确放置于沙漠的正中位置上点燃焊药并监视焊药的浇注过程注意计时。

10、拆模与推瘤浇注完毕等待一定的时间后再拆除砂模然后推瘤、并除掉余烬。

11、热打磨推瘤后立即进行打磨使其接近钢轨表面打、冷打磨打磨接头处的焊接隆起并打磨至于钢轨的磨接头的轨内和轨外表面。

12运行表面齐平在热打磨和冷打磨的过程中工作的精确程度将决定接头的可靠性。

13、收尾工作检查焊好的接头做好焊接记录并贴上标记将轨道恢复至标准状态清理焊接现场撤销轨道防护措施。

施密特铝热焊铝热焊工艺的主要流程准备工作→轨端干燥→轨端除锈去污→对轨→夹具安装→砂模安装→封箱→预热→坩埚安装→点火→反应→拆模→推瘤→打磨。

铝热焊操作步骤1、准备工作●预先了解待焊钢轨的轨型和材质，正确选择砂型和焊剂的类型。

●出发前必须安排专人根据焊接清单清点全部施工物品，以免少带、漏带影响施工。

●对施工设备、燃气瓶等进行检查，确保使用时安全可靠。

●从焊缝两侧钢轨开始，每一侧松开2 - 4组扣件，然后至少将50m围的钢轨扣件按规锁紧，并在焊缝两侧各第一个锁紧扣件处的钢轨上，做划线记号，以便观察钢轨是否移动，然后才可以进行铝热焊焊接。

提示：在焊接过程中，如果钢轨发生明显移动则会拉伤甚至拉裂焊缝，并可能引发高温钢水从砂型中外泄，导致焊接事故。

●气温急剧变化时必须用拉伸机锁定钢轨，然后进行焊接操作。

●焊接处有缺口、损伤、磨损严重以及端面不规则的钢轨必须切除后，才能进行焊接。

●待焊钢轨在距轨端200mm围有螺栓孔时，必须对螺栓孔周边倒角，并用专用钢塞将孔塞紧，以确保钢轨能均匀传递焊接时产生的热量，钢塞必须与螺栓孔配合紧密。

2、轨端干燥砂型安装前需用预热枪对焊缝两侧1米围钢轨进行加热干燥，充分除去钢轨表面水分。

3、轨端除锈去污●在距轨端50mm围，用角磨机和钢丝刷对焊接钢轨的端面、轨头、轨腰和轨脚进行打磨清污除锈，要特别注意将轨底打磨清洁干净。

●打磨完成后，轨头端部边缘需倒角1mm×45°。

4、对轨●以轨脚处为基准，控制轨缝宽度为28+2-1mm。

●水平调整：用一米直尺分别检查焊缝两端钢轨轨头、轨腰、轨底是否平直。

如有偏差，用对轨架或者钢楔子进行调节，轨头侧面以行车面为基准进行调整。

●尖点调整：将一米直尺自由放置在轨顶，使其中点与焊缝中点相重合，用对轨架或者钢楔子对轨端高度进行调节，使直尺的两个端部与轨顶之间的间隙为1.8～2.3mm。

5、夹具安装●夹具应安装在上风方向，避免逆风安装导致火焰灼伤预热系统。

铝热焊轨作业程序及工艺要求适用范围本标准适用于钢轨采用法国拉伊台克公司的QPCJ铝热焊技术的焊接作业。

作业程序和工艺要求一、到焊接现场的准备工作1.清点焊接耗材、测量工具、焊接辅助工具、安全防护备品。

2.检查并找出任何可能造成安全事故和火灾的隐患及障碍。

3.挖废渣弃置坑。

在挖坑之前一定要检查是否有地下电缆。

4.检查钢轨型号与所适用焊剂是否匹配。

5.检查推瘤机和打磨机是否能够正常工作。

6.焊头距最近轨枕边缘不少于100mm。

7.出去焊接端头处轨底下方至少100mm厚道碴。

8.卸除焊头两侧3～6根轨枕上的扣件及夹板。

二、钢轨端头作业1.检查钢轨有无缺陷。

2.利用锯轨机切割钢轨端头，保证端头直角垂直公差不大于1.0mm。

—1 —3.用钢丝刷清洁钢轨端头表面两侧：100～150mm。

4.钢轨轨缝设置在23～27mm范围内。

5.将1m直尺置于钢轨运行表面的正中央，直尺端头与钢轨运行表面的间隙就是进行设定时所需要测量的尺寸。

设置钢轨合适的尖点位置可以防止焊接接头冷却后过高、过低。

尖点设定参考值，对木枕而言，尖点值为3.2mm，对水泥枕而言，尖点值为1.6mm。

6.在钢轨轨头、轨腰、轨底检查钢轨端头水平对正，是否向内、向外，应在同一直线上。

7.检查焊接钢轨轨腰、轨底拐角处及轨底吻合情况，如有不对等，判定哪一侧钢轨偏离了中心，将偏离的钢轨调节至最后对正，即不等倾斜调整。

8.钢轨的轨头宽窄不一致时，对直钢轨的轨底和轨腰，在焊接完成进行打磨时，打磨轨头的内侧和外侧成一直线。

钢轨高低不一样（小于3mm），应对上不对下，差异在轨底解决。

9.反复调整及检查轨缝、尖点、水平、倾斜直至达到标准为止。

三、砂模的作业1.在钢轨轨缝处轻轻摩擦砂模，使其和钢轨紧密结合无间隙。

2.在底板托盘内放入砂模底板，将石灰粘合剂涂在槽—2 —内。

3.安装底砂模的底板，使其与轨缝保持居中，轻敲底托盘，上紧固定螺丝（紧1/4圈即可）。

固定螺栓应位于钢轨的高端。

浅述轨道铝热焊接施工工艺中冶成工五冶项目部伟摘要：介绍了铝热焊接的施工的特点及其在有色铜冠冶化分公司铁球团造球室工程中的实际应用。

关键词：铝热焊接引言：轨道的连接有很多种，其中有较为普遍的就是轨道压板的连接和采用特种焊条焊接连接，其中铝热焊接轨道连接中是一种技术成熟、施工简单方便、快捷、质量优良的施工工艺。

本文就以有色铜冠冶化分公司铁球团造球室工程为例，就行车轨道铝热焊接施工进行简单的阐述。

一、概念钢轨钢轨铝热焊是利用铝和氧化铁在化学反应过程中释放的大量热量熔化金属,使金属之间形成熔接或堆焊。

铝热化学反应是氧化还原反应, 主要反应产物为液态铝热钢和氧化铝熔渣, 铁元素被还原成具有高温的铝热钢水, 铝被氧化成氧化铝熔渣。

铝热焊化学反应的表达式为:3FeO + 2A1 = 3Fe +Al2O3Fe2O3 + 2Al = 2Fe +Al2O33Fe3O4 + 8Al = 9Fe + 4Al2O引发3钢轨铝热焊接其实就是将铝粉、氧化铁和其他金属添加物组成的铝热焊剂在特制的坩埚里，用高温火柴点燃铝热反应。

反应过程中放出大量的热熔化合金混合物发生反应，形成钢液，由于其密度大沉于下面，反应生成的熔渣较轻浮在上部，在很短的时间钢水充满砂模具，同时铝热钢水本身又作为填充金属，与熔化的钢轨共同结晶、冷却，2段钢轨形成整体。

二、使用的器具和材料（一）工器具1、砂模侧模板和砂模底板用于固定砂模的夹具，侧模板在侧面固定左右砂模，砂模底板在下固定底砂模，侧模板一对，有左右之分。

2、砂模固定夹具固定和夹紧砂模侧模板的夹具。

安装夹具时有前后方向之分。

3、灰渣盘用于收集焊接时从砂模冒口流出的钢水废渣。

使用时，盘底需先铺一层细沙。

4、坩埚叉用于焊接时撤除已使用过的灼热的废弃砂模5、对正钢直尺（一米）焊接前对正的直尺，耐高温工具合金制造6、预热装置和支架1）预热装置包括预热枪、调压表、胶管及接头。

支架用于余热装置的定位与固定。

还有丙烷、氧气导气管。

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施密特铝热焊铝热焊工艺的主要流程准备工作→轨端干燥→轨端除锈去污→对轨→夹具安装→砂模安装→封箱→预热→坩埚安装→点火→反应→拆模→推瘤→打磨。

铝热焊操作步骤1、准备工作●预先了解待焊钢轨的轨型和材质，正确选择砂型和焊剂的类型。

●出发前必须安排专人根据焊接清单清点全部施工物品，以免少带、漏带影响施工。

●对施工设备、燃气瓶等进行检查，确保使用时安全可靠。

●从焊缝两侧钢轨开始，每一侧松开2 - 4组扣件，然后至少将50m范围内的钢轨扣件按规范锁紧，并在焊缝两侧各第一个锁紧扣件处的钢轨上，做划线记号，以便观察钢轨是否移动，然后才可以进行铝热焊焊接。

提示：在焊接过程中，如果钢轨发生明显移动则会拉伤甚至拉裂焊缝，并可能引发高温钢水从砂型中外泄，导致焊接事故。

●气温急剧变化时必须用拉伸机锁定钢轨，然后进行焊接操作。

●焊接处有缺口、损伤、磨损严重以及端面不规则的钢轨必须切除后，才能进行焊接。

●待焊钢轨在距轨端200mm范围内有螺栓孔时，必须对螺栓孔周边倒角，并用专用钢塞将孔塞紧，以确保钢轨能均匀传递焊接时产生的热量，钢塞必须与螺栓孔配合紧密。

2、轨端干燥砂型安装前需用预热枪对焊缝两侧1米范围内钢轨进行加热干燥，充分除去钢轨表面水分。

3、轨端除锈去污●在距轨端50mm范围内，用角磨机和钢丝刷对焊接钢轨的端面、轨头、轨腰和轨脚进行打磨清污除锈，要特别注意将轨底打磨清洁干净。

●打磨完成后，轨头端部边缘需倒角1mm×45°。

4、对轨●以轨脚处为基准，控制轨缝宽度为28+2-1mm。

●水平调整：用一米直尺分别检查焊缝两端钢轨轨头、轨腰、轨底是否平直。

如有偏差，用对轨架或者钢楔子进行调节，轨头侧面以行车面为基准进行调整。

●尖点调整：将一米直尺自由放置在轨顶，使其中点与焊缝中点相重合，用对轨架或者钢楔子对轨端高度进行调节，使直尺的两个端部与轨顶之间的间隙为1.8～2.3mm。

5、夹具安装●夹具应安装在上风方向，避免逆风安装导致火焰灼伤预热系统。

无缝线路钢轨铝热焊接质量与作业安全卡控摘要:介绍在跨区间铁路无缝线路铺设和锁定时,采用法国施密特QPCJ钢轨铝热悍焊接方式以及焊接质量控制技术措施。

关键词:铝热焊接质量控制技术目前,全区间无缝线路和跨区问无缝线路的铺设成为现实,最大限度地取消缓冲区,包括道岔区存在的钢轨接头,使无缝线路的优越性不断得到了体现。

无缝线路钢轨工地焊接方式一般为小型移动气压焊和铝热焊。

铝热焊焊接方法因其具有设备简单、焊接作业效率高、操作简便等特点,在跨区间或全区问无缝线路铺设和锁定作业时,得到了广泛的运用;但由于各工序问相互影响程度密切,每个工序的执行情况都能决定和影响钢轨焊接的质量,而且直接关系和影响到施工线路是否能正点开通以及行车安全等。

实践表明,采用德国施密特QPCJ铝热焊,严格执行相应的焊接质量以及作业安全卡控措施,便能保证线路无缝化施工的质量和进度。

1、常见焊接质量缺陷的原因分析(1)焊头上拱,外观超标,或出现高低接头。

其原因是对轨时预留上拱度过大,焊后不按时复位;焊头两侧钢轨受力不对称。

新旧轨差异亦会出现高低接头的现象。

(2)焊头未焊透。

钢轨预热温度低,或预热后温度降低过量,轨端处理不彻底,焊剂失效。

(3)焊头过烧。

待焊钢轨预热温度不均匀,出现熔融现象。

(4)焊头裂缝。

在高温时,焊头受到了外力作用,拆除砂模打口柱以及推瘤时间过早,焊头降温速度过快引起裂缝。

(5)焊头出现气孔,夹杂物,原因是砂模、坩埚受潮或焊剂质量存在问题。

2、正确掌握铝热焊接工艺关键点(1)轨道的准备工作①轨枕距离轨端不得小于1O0 mm,否则应方枕.并扒开轨枕盒内道碴。

②锁定距轨端15 m范围的线路。

与道岔轨连焊时,应事先将心轨与翼轨胶接。

③使用对轨架时,焊缝两端各卸掉至少3根轨枕上的扣件;如在曲线部位应卸掉更多的扣件;在道岔首尾连焊可适当抬高岔内轨面。

(2)轨端的准备工作①用钢丝刷或打磨机清理接头端面,除去油垢、氧化物、肥边等。

清理长度距轨端100 mm以上,肥边打磨长度60 mm。