钢轨铝热焊(自学附图)

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。

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。

第一章铝热焊焊接工艺简介铝热焊－铝粉、氧化铁粉、铁钉霄和铁合金等按一定比例配成铝热焊剂，高温火柴点火，发生激烈的化学反应和冶金反应，得到高温钢水和熔渣。

高温钢水注入予热铸模中，将轨端溶化，冷却后即把两根钢轨焊在一起。

下面以我局常用的法国铝热焊为例,介绍钢轨焊接的十三部工艺：一、到焊接现场前的准备工作1.技术交底和施工组织:2.机具及材料准备:3.选配合适的焊剂:PD3(U75V)-U71MN 钢轨对接时选用 U71MN 焊剂U71MN－稀土钢轨对接时选用稀土焊剂PD3(U75V)－稀土钢轨对接时选用稀土焊剂二、在焊接现场的准备工作1. 检查造成安全事故的隐患：如潮湿的道碴、作业现场湿滑等。

2.挖一个废物弃臵坑（深30mm）,保持焊接附近及弃臵坑的干燥。

3.将预热装臵连接好。

（预热枪、管、表、缸瓶等）三、轨道的准备工作1.轨温计测轨温：（1）＞15℃可以直接预热；（2）＜15℃在预热前将两端各1M范围内钢轨预热到37℃。

2.轨道的工作空间：（1）焊头距离轨枕＞100mm；（2）道碴距轨底＞100mm；（3）松开焊头两侧3～6根枕木的扣件及垫板。

（直线地段3根、曲线地段6根）3.稳固钢轨：在焊接过程中始终保持焊缝衡定不变。

（1）＞15M范围内的钢轨上紧扣件；（2）温差大时，应借助拉伸器；（3）检查焊缝变化的方法：在焊头两侧第3或第4根轨底及轨枕上作划线标记。

4.打磨钢轨焊接部位的毛刺及飞边，清刷干净。

5.启动并准备好锯轨机、推瘤机及打磨机等。

四、钢轨端头的准备1.下列情况焊头要进行处理：（1）裂纹、伤损的钢轨－用锯轨机切完再焊；（2）氧气切割过的焊头－用锯轨机切掉至少100mm；（3）其他焊接焊过的焊头－用锯轨机切掉后再焊；（4）坍塌接头－低塌＜2mm、长度＜20mm 可以直接焊，否则要锯掉；（5）螺孔距轨端的距离＞100mm（避免螺孔在加热后产生细小裂纹，并造成伤损及扩大，最终在螺孔处形成伤损）。

嘿，各位老铁，今儿咱们来聊聊钢轨铝热焊那点事儿，准备好颠覆你的常识小宇宙了吗？你可能会想，钢轨？铝热焊？这俩八竿子打不着的东西怎么能搅和到一块儿？别急，咱们这就来揭秘这场“钢铁与火焰的激情碰撞”。

想象一下，在铁轨的世界里，有一段钢轨突然说：“嘿，哥们儿，咱俩要不来点火花四溅的亲密接触？”这可不是简单的勾肩搭背，而是要通过铝热焊，上演一场“铁汉柔情”的大戏。

铝热焊，听起来就像是科幻电影里的秘密武器，但实际上，它是连接钢轨的神器，让断裂的轨道重新“手牵手”，坚不可摧。

说到工艺要求，咱们得专业又不失趣味。

首先，得把焊接的地方打扫得干干净净，比你妈催你打扫房间还彻底，一丝油污、锈迹都不能留，毕竟谁也不想在爱情的缝隙里藏着垃圾对吧？然后，铝热剂登场，这家伙就像是钢铁界的“爱情催化剂”，一加热，嘭！火花四溅，高温熔池瞬间把两块钢轨“融化”在一起，那场面，比情人节烟火还壮观。

接下来，冷却环节可不能马虎，得慢慢来，心急吃不了热豆腐嘛。

就像刚炒好的菜，得放凉点儿才好吃，钢轨也一样，得让它自然冷却，慢慢凝固，这样才能保证焊接的强度和稳定性。

最后，检查一下，看看焊缝是不是平整光滑，跟新的一样，这下，钢轨们又能手拉手，肩并肩，安全高效地服务交通大动脉了。

所以，别看铝热焊听起来高大上，其实背后的原理和操作都挺接地气，就像是给钢铁世界做的一场“焊接美容”，让铁轨们也能拥有“无缝对接”的浪漫。

下次当你坐火车呼啸而过时，不妨想想，脚下这段平
稳的旅程，或许就有铝热焊的一份功劳呢！。

目录1、钢轨铝热焊特点及国内应用现状 (1)2、国外钢轨铝热焊技术的发展 (2)3、国内铝热焊研究的进展 (3)3. 1钢轨铝热焊接工艺及焊接工具 (3)3. 2铝热焊剂 (4)3. 3铝热焊工艺装备的研制 (4)3. 4焊后热处理 (4)4我国铝热焊生产技术的进展 (4)4. 1铝热焊剂的生产 (4)4. 2砂型生产 (5)4. 3焊接材料包装的改良 (5)5、铝热焊施工工艺 (5)5.1 工艺流程 (5)5.2 工艺操作 (5)6、无缝线路钢轨铝热焊接质量的控制与提高 (8)6.1 概述 (8)6.2 常见焊接质量缺陷的原因分析 (8)6.3 焊接质量控制的措施 (9)6.4 焊接质量改良建议 (9)铝热焊接钢轨1、钢轨铝热焊特点及国内应用现状钢轨铝热焊接其焊接原理是通过配置的铝热剂在坩埚内点燃反应后形成高温铝热钢水注入由焊接沙模和待焊钢轨组成的型腔内，高温钢水通过特别设计的沙模浇注系统，熔化部分待焊钢轨端面，经冷却凝固后将待焊钢轨联结成一个整体。

钢轨铝热焊具有以下几个特点：1）钢轨铝热焊自带热源，因此，设备简单，操作方便，快速，少量人员就可进行焊接操作；2）钢轨在焊接过程中几何位置几乎不变，因此其平顺性取决于工装卡具，故焊接接头的平顺性优于气压焊。

由于焊接过程中钢轨无纵向移动，因此特别适用于跨区间无缝线路的焊接；3）钢轨铝热焊是铸造过程，其焊缝金属是铸态组织，因此其接头的性能具有铸造的特点。

力学性能相对闪光焊、气压焊要差。

基于上述特点，铝热焊成为铁路无缝线路铺设的主要现场焊接方法。

特别对于提速及高速线路，铝热焊接头以其优良的平顺性而得到世界各国的广泛采用。

20实际80年代推出的小型移动式气压焊在铁路高速化的趋势下因其平顺性较差已被逐步淘汰。

近年，原来作为厂焊的闪光焊也开始应用于现场焊接，出现了移动式焊轨作业车。

但因我国铁路运量巨大，移动式焊轨车必需占用线路、以及道岔空间小等原因，移动式焊轨车无法焊接所有的现场焊接接头，铝热焊仍将是提速及高速线路重要的焊接手段，如下表为钢轨焊接的各种焊接方法的比较与应用范围。

道岔钢轨接头铝热焊及应力放散与锁定一、道岔钢轨接头铝热焊道岔内钢轨接头采用铝热焊接，并填写铝热焊焊接记录表。

铝热焊基本工艺流程见下图。

铝热焊工艺流程图铝热焊施工要点：进点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，到达焊轨现场应对现场条件进行综合调查并采取必要的防护措施。

钢轨铝热焊焊缝距离轨枕边缘不应小于100mm。

钢轨端头应做外部处理：拆除焊头每侧三至四根轨枕的扣件和垫板，除去接头下方有碍作业的道碴（有碴道床道岔），检查钢轨端头，并用钢丝刷清洁钢轨端头100～150mm，使其满足铝热焊要求。

调整轨缝使其满足焊接工艺要求。

用对正设备从垂直和水平两方向对正两轨端。

装配砂模不得使用受潮的部件，应使钢轨端头间隙位于装有砂模底板的底托盘的正中央，严格按照操作工艺涂抹防漏泥。

预热前记录钢轨的温度，按焊接工艺及焊剂要求进行预热，并准确计时。

确认坩锅干燥、清洁、无裂纹，确认焊药包包装袋密封、干燥和无破损。

将全包焊药慢慢地旋转着倒入坩埚。

浇铸完毕后按规定时间拆模。

拆除砂模后应尽快推瘤。

热打磨应符合以下要求：打磨焊缝时，应在钢轨踏面上保留适量高出钢轨的焊头金属。

在焊缝温度未降至300℃以下时，不得解除钢轨拉伸器和对正设备。

冷打磨应符合以下要求：在焊头温度降至50℃以下进行。

打磨焊头使其平直度和轨头轮廓达到技术标准要求。

不得在某一处过度打磨，避免损伤钢轨。

二、道岔应力放散与锁定以一组道岔及两端各100米线路为一个施工单元进行应力放散与道岔区锁定，以使得道岔区一旦锁定便处于无缝线路的固定区内。

道岔内中直中弯钢轨各一处为合龙锁定焊接头，道岔内其它焊接接头均为单元焊，单元焊焊接不受轨温限制，但合龙锁定焊接必须在设计锁定轨温范围以内进行。

道岔区的应力放散与锁定必须在设计锁定轨温范围以内进行，并且与相邻线路的实际锁定轨温之差小于5℃。

岔内分别以道岔转辙器和辙叉心为两个中心点向两侧进行应力放散与锁定，并用聚四氟乙烯滑块代替滚轮（转辙器和辙叉心放散应力时只拆掉扣压钢轨的扣件，内部联结的螺栓不拆）。

铝热焊的基本原理和用途[ 来源: 《焊接与切割作业安全技术》 | 更新日期: 2008-11-11 | 浏览(18)人次 ]基本原理铝粉及氧化粉按一定比例制成铝热焊剂，经典然后形成铝热钢，将铝热钢注入预先设臵的型腔内，使接头部熔化达到焊接目的。

用途主要用于钢轨的链接或修理。

热熔焊接用化学反应热作为热源的焊接方法。

焊接时，预先把待焊两工件的端头固定在铸型内，然后把铝粉和氧化铁粉混合物（称铝热剂）放在坩埚内加热，使之发生还原放热反应，成为液态金属（铁）和熔渣(主要为Al2O3)，注入铸型。

液态金属流入接头空隙，形成焊缝金属，熔渣则浮在表面上。

为了调整熔液温度和焊缝金属化学成分，常在铝热剂中加入适量的添加剂和合金。

图[钢轨的铝热焊]为钢轨的铝热焊。

铝热焊具有设备简单、使用方便、不需要电源等特点，常用于钢轨、钢筋和其他大截面工件的焊接。

热熔焊接化学反应速度非常快，仅几秒就可以完成焊接，产生热量极高可以有效的传导至熔接部位，使其熔为一体，形成分子结合。

它无须其他任何热能，若用于接地线路金属导体的连接是最好的方法。

（注：IEEE std.80-1976早已推举放热熔接法为接地线路的最好方法）放热焊接（也称铝热焊）就是利用金属氧化物和金属铝之间的放热反应所产生的过热熔融金属来加热金属而实现结合的方法。

放热焊接创始于19世纪末，当时H.戈德施密特发现铝粉与金属氧化物可由外部热源使之开始放热反应，且一旦反应便可自行持续，这一反应的通式为：金属氧化物 + 铝（粉）→氧化铝 + 金属 + 热能放热熔焊主要可焊接纯铜、黄铜、青铜、紫铜、铜包钢、纯铁、不锈钢、锻铁、镀锌钢铁、铸铁等。

该焊接工艺操作简单，不需要外部电源和热源，且焊接成本低，质量稳定可靠，导电性能跟母材相同，非常适用于野外电缆及其他金属构件的焊接，适用于阴极保护系统安装过程中铜芯电缆与钢结构焊接或铜芯电缆之间的连接。

1.放热焊接的特点和优点（1）焊接点的电流截流量和导线相等；（2）焊接点是永久性的，不会因松动或腐蚀造成高电阻；（3）焊接点像铜一样，而比铜本身更加坚韧，且不受腐蚀性产物的影响；（4）焊接点能经受反复多次的大浪涌（故障）电流而不退化；（5）焊接操作方法简单，容易上手；（6）设备轻便，携带方便；（7）焊接时，不需要外接电源或热源；（8）从外观便能核查焊接的质量；可用于焊接铜、铜合金、镀铜钢、各种合金钢包括不锈钢及高阻加热热源材料。

铝热焊的基本原理和用途[ 来源: 《焊接与切割作业安全技术》 | 更新日期: 2008-11-11 | 浏览(18)人次 ]基本原理铝粉及氧化粉按一定比例制成铝热焊剂，经典然后形成铝热钢，将铝热钢注入预先设臵的型腔内，使接头部熔化达到焊接目的。

用途主要用于钢轨的链接或修理。

热熔焊接用化学反应热作为热源的焊接方法。

焊接时，预先把待焊两工件的端头固定在铸型内，然后把铝粉和氧化铁粉混合物（称铝热剂）放在坩埚内加热，使之发生还原放热反应，成为液态金属（铁）和熔渣(主要为Al2O3)，注入铸型。

液态金属流入接头空隙，形成焊缝金属，熔渣则浮在表面上。

为了调整熔液温度和焊缝金属化学成分，常在铝热剂中加入适量的添加剂和合金。

图[钢轨的铝热焊]为钢轨的铝热焊。

铝热焊具有设备简单、使用方便、不需要电源等特点，常用于钢轨、钢筋和其他大截面工件的焊接。

热熔焊接化学反应速度非常快，仅几秒就可以完成焊接，产生热量极高可以有效的传导至熔接部位，使其熔为一体，形成分子结合。

它无须其他任何热能，若用于接地线路金属导体的连接是最好的方法。

（注：IEEE std.80-1976早已推举放热熔接法为接地线路的最好方法）放热焊接（也称铝热焊）就是利用金属氧化物和金属铝之间的放热反应所产生的过热熔融金属来加热金属而实现结合的方法。

放热焊接创始于19世纪末，当时H.戈德施密特发现铝粉与金属氧化物可由外部热源使之开始放热反应，且一旦反应便可自行持续，这一反应的通式为：金属氧化物 + 铝（粉）→氧化铝 + 金属 + 热能放热熔焊主要可焊接纯铜、黄铜、青铜、紫铜、铜包钢、纯铁、不锈钢、锻铁、镀锌钢铁、铸铁等。

该焊接工艺操作简单，不需要外部电源和热源，且焊接成本低，质量稳定可靠，导电性能跟母材相同，非常适用于野外电缆及其他金属构件的焊接，适用于阴极保护系统安装过程中铜芯电缆与钢结构焊接或铜芯电缆之间的连接。

1.放热焊接的特点和优点（1）焊接点的电流截流量和导线相等；（2）焊接点是永久性的，不会因松动或腐蚀造成高电阻；（3）焊接点像铜一样，而比铜本身更加坚韧，且不受腐蚀性产物的影响；（4）焊接点能经受反复多次的大浪涌（故障）电流而不退化；（5）焊接操作方法简单，容易上手；（6）设备轻便，携带方便；（7）焊接时，不需要外接电源或热源；（8）从外观便能核查焊接的质量；可用于焊接铜、铜合金、镀铜钢、各种合金钢包括不锈钢及高阻加热热源材料。