无缝线路焊接施工工法解析
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《铁路无缝线路钢轨焊接技术分析》铁路无缝线路钢轨焊接技术分析随着交通运输的快速发展,铁路交通越来越受到人们的重视。
为了提高铁路运输的效率和安全性,无缝线路钢轨焊接技术应运而生。
本文将对铁路无缝线路钢轨焊接技术进行分析,探讨其优势、应用及未来发展趋势。
无缝线路钢轨焊接技术是将钢轨进行无缝连接,形成一条完整且无缝的钢轨线路。
这种技术具有以下优势:首先,无缝线路钢轨焊接技术消除了传统轨伤引起的噪声和振动问题。
相对于传统的钢轨接头连接,焊接技术能够提供更加平整和稳定的轨道,减少了列车通过时的噪音和振动,提高了乘客的舒适度。
其次,无缝线路钢轨焊接技术提高了铁路的安全性。
传统的钢轨接头容易出现断裂、脱落等问题,容易引发事故。
而焊接技术能够将钢轨连接得更紧密,降低了接头的松动和断裂的概率,减少了事故的发生。
此外,无缝线路钢轨焊接技术节约了维护和修复的成本。
传统的钢轨接头需要定期进行检查和维护,而焊接技术可以延长钢轨的使用寿命,减少了维护和修复的频率和费用。
无缝线路钢轨焊接技术在实际应用中面临一些挑战,例如焊接接头的质量控制、施工时间的延长、焊接热影响区域等问题。
然而,随着焊接技术的不断发展和创新,这些问题将逐渐得到解决。
未来,无缝线路钢轨焊接技术将继续发展和完善。
可能会出现更加先进的焊接设备和材料,使焊接更加高效、稳定和环保。
同时,可能会出现更加自动化和智能化的焊接工艺,提高施工的效率和质量。
总结起来,无缝线路钢轨焊接技术是提高铁路运输效率和安全性的重要手段。
尽管在应用中面临一些挑战,但通过不断的创新和发展,这种技术将会越来越成熟和可靠。
我们有理由相信,在未来的铁路交通中,无缝线路钢轨焊接技术将发挥越来越重要的作用。
客运专线无砟轨道铺设无缝线路施工工法客运专线无砟轨道铺设无缝线路施工工法一、前言客运专线无砟轨道铺设无缝线路施工工法是一种高速铁路施工技术,主要用于客运专线无砟轨道的铺设。
该工法具有独特的特点和优越性能,能够保证线路的平稳度和运营的安全性,已经在实际工程中得到了广泛应用。
二、工法特点客运专线无砟轨道铺设无缝线路施工工法的特点如下:1. 无砟轨道:采用无砟轨道铺设方式,无需基础底板,大大减少了工程施工周期和成本。
2. 无缝线路:采用无缝线路施工技术,线路连接紧密,减少了对列车的冲击和振动。
3. 高平稳性:工法采用了多道侧向连接装置,能够保证线路的平稳度,提高运行速度和安全性。
4. 适应性强:工法适用于多种地质条件和基础结构,能够适应客运专线的不同需求。
5. 环保节能:工法在施工过程中减少了土地开挖和破碎石料的使用,降低了对环境的影响,实现了节能环保的目标。
三、适应范围客运专线无砟轨道铺设无缝线路施工工法适用于城市客运专线、高速铁路以及电气化铁路等多个领域,满足不同项目的需求。
四、工艺原理该工法通过合理的施工工艺和技术措施,实现了无砟轨道的铺设和无缝线路的连接。
具体原理如下:1. 施工工法与实际工程之间的联系:在施工过程中,根据实际工程的要求和地质条件,合理选择施工工法,并采取相应的技术措施,保证工程的顺利进行。
2. 采取的技术措施:根据线路的特点和要求,采取多道侧向连接装置,确保线路的平稳性和安全性;同时,合理利用现代化的施工机械,提高工作效率和质量。
五、施工工艺客运专线无砟轨道铺设无缝线路施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 前期准备工作:包括开展工地评估,确定施工方案和工程任务书,调查地质条件,准备必要的材料和设备等。
2. 线路标定:在施工现场进行线路标定,确定轨道的轴线和高程等参数。
3. 无砟轨道铺设:按照设计要求,进行无砟轨道的铺设和固定工作。
4. 无缝线路连接:采用多道侧向连接装置,连接各个线路段,实现无缝连接,保证线路的平稳度。
铁路客运专线低温下无缝线路焊轨、放散锁定施工工法铁路客运专线低温下无缝线路焊轨、放散锁定施工工法一、前言随着铁路客运专线的发展,针对低温环境下无缝线路焊轨施工的需求越来越大。
针对这一需求,铁路建设部门开发出了一种适用于低温环境下的无缝线路焊轨、放散锁定施工工法。
本文将对该工法进行详细介绍,并对其特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行阐述。
二、工法特点铁路客运专线低温下无缝线路焊轨、放散锁定施工工法具有以下特点:1. 适应低温环境:该工法采用了特殊的材料和工艺,能够在低温条件下保证施工效果。
2. 提高施工效率:通过优化施工流程和使用高效的机具设备,可以减少施工时间,提高施工效率。
3. 提高施工质量:采用先进的技术和工艺,保证焊接接头质量稳定可靠,提高线路的使用寿命。
4. 增强施工安全性:在施工过程中设置了严格的安全措施,确保施工人员的安全。
三、适应范围铁路客运专线低温下无缝线路焊轨、放散锁定施工工法适用于各类铁路客运专线在低温环境下的线路施工,特别适合寒冷地区的铁路建设。
四、工艺原理该工法主要基于以下两个方面的原理:1.施工工法与实际工程之间的联系:通过对实际工程的研究和分析,找出施工工法与实际工程之间的关联性,从而提供可靠的施工方案。
2. 采取的技术措施:通过采用先进的技术和工艺,保证施工过程中的质量和安全,同时提高施工效率。
五、施工工艺本工法的施工工艺包括以下几个阶段:1.前期准备:包括场地勘察、材料采购、机具设备准备等。
2.线路焊轨施工:包括焊接接头、锻打调直、焊缝修整等。
3.放散锁定施工:包括轨枕放散、锁定及其它辅助作业。
4. 后期整理:包括道岔调整、线路检测和维护等。
六、劳动组织为了保证施工工艺的顺利进行,需要合理组织劳动力并确保施工人员具备相关的技能和经验。
同时,还需要进行合理的协调和管理,以确保施工各个环节的协同工作。
无缝线路施工方法与技术措施1)无缝线路工程概况根据本项目工程特点,轨道铺设均采用60kg/m新钢轨,拟采用二型移动式接触焊轨车现场进行钢轨单元焊接施工。
钢轨焊接施工前,根据不同机型分别进行钢轨焊接工艺试验,确定焊接参数,在已完成的地下线整体道床地段依次进行钢轨焊接施工,最终完成无缝线路铺设任务。
2)无缝线路施工工艺流程无缝线路施工工艺流程详见下图。
无缝线路施工工艺流程图3)无缝线路施工要点及方法本工程无缝线路施工采用“直铺法”,即在现场采用移动式焊轨机将随道床施工时铺设完成的待焊轨焊接成单元轨节,然后进行应力放散、锁定,形成无缝线路。
无缝线路施工要点及方法详见下表。
无缝线路施工要点及方法序号施工工序施工要点及方法示意图1焊接对位、焊轨对位合格后,接通电源,两钳口通以400V电压焊接,激活自动焊接程序,分别进入预闪阶段、稳定高压闪光阶段、低压闪光、加速闪光以及顶锻阶段,顶锻完成以后整个焊接过程结束。
2 正火钢轨焊接接头进行焊后处理。
为提高钢轨焊接接头焊后热处理的质量和作业安全管理,我单位采用新型节电的IGBT中频电源,高频感应加热设备进行钢轨焊接接头焊后热处理。
当钢轨焊接头温度降至500℃以下时开始火焰正火,轨头加热的表面温度一般不超过950℃,轨底角加热的表面温度不低于830℃,钢轨表面正火加热温度采用红外线测温仪,做好正火记录。
3 打磨利用钢轨打磨机具打磨钢轨焊接拉头的轨顶面、侧面,打磨时不宜横向打磨焊缝,且不使钢轨表面“发蓝”。
打磨时若温度高,要适当暂停打磨,待温度适宜时再进行打磨。
焊缝探伤检查:利用超声波探伤仪对钢轨焊缝进行探伤检查,遵循以下规定:探伤要待焊缝自然冷却到50℃以下才能进行;焊缝内部任何部位发现有未焊透、裂纹、夹渣等缺陷时,该焊头必须截锯重焊。
无缝线路主要施工技术措施详见下表。
主要施工技术措施表序号质量通病技术措施1钢轨焊接轨缝过大,作业边不平直(1)在正式焊接前,进行型式试验,确定焊接工艺参数,在正式焊接过程中,每焊接500个焊头后进行一次周期性生产检验;在采用新轨型、新钢种及调试工艺参数和周期性生产检验结果不合格时,进行型式检验。
简析客运专线无缝线路的施工1 无缝线路根本原理在普通轨道上,钢轨长度一般只有12.5 m或25 m,在接头处都留有轨缝,钢轨随轨温的变化可以伸缩。
无缝线路上,钢轨长度在1 000m 以上,这种轨道是被“锁定”着的,当轨温发生变化时,钢轨不能自由伸缩,在内部产生一种力,称为温度力。
夏天轨温升高,钢轨欲伸长,但因受阻力影响而不能实现,从而转化为压应变,在钢轨内部产生压应力。
冬季轨温降低,钢轨欲收缩,但因受阻力影响而不能实现,从而转化为拉应变,在钢轨内部产生拉应力。
这是无缝线路区别于一般线路的根本特点。
由理论计算和运营实践说明:无缝线路内部的温度力的大小与轨温的变化幅度成正比关系,而与钢轨的长度无关,所以,在一定的温度变化条件下,只要轨道的强度与稳定能够得到保证,无缝线路的长度可以不受限制。
但在实际应用中,考虑到自动闭塞区段绝缘接头的设置,桥梁、隧道、道岔的衔接及施工、维修的方便,无缝线路的长度一般为1~2km,两端还铺有短轨作为“缓冲区”,致使此种无缝线路中尚有10%左右的有缝线路。
2 无缝线路锁定轨温将焊接长钢轨铺在轨枕上,并予以锁定时的钢轨温度。
当钢轨全部被锁定时,钢轨内部的温度应力等于零,所以又称“零应力轨温”。
选择锁定轨温的原那么是以冬季钢轨不折断,夏季不发生胀轨跑道,并根据各个地区的轨温变化情况进展检算和调整,一般以高于本地区的中间轨温比较适宜。
例如,中国北京地区最高轨温为62.6℃,最低轨温为22. 8℃,中间轨温就是19. 9℃,而设计锁定轨温一般采用24℃。
每一根焊接长钢轨的锁定轨温各不相同,必须如实记录,作为技术资料,以便今后计算轨温升降变化幅度时的依据。
由于轨温时刻在变化,而铺轨工作需要一定的时间才能完成,所以将铺轨轨温范围定为T±5℃。
无缝线路的施工,必须在这个轨温范围内完成铺设锁定工作,并把当时测量的轨温定为这一段无缝线路实际的锁定轨温。
它是重要的技术资料,是计算轨温变化幅度的依据。
无缝线路的焊接技术铁路钢轨无缝焊接是铺设无缝线路的重要环节,是线路行车安全的重要保证。
铺设无缝线路的重要环节是轨道焊接、道岔焊接,文章重点阐述了气压焊接技术的操作工艺,并将我国无缝线路铺设时的几种焊接技术(接触焊技术、气压焊技术、铝热焊技术、电孤焊接技术)加以比较,为无缝线路焊接技术的优化和发展提供理论依据。
标签:无缝线路钢轨焊接工艺由于钢轨的长度受到生产和运输条件的限制,我国当前投入使用的钢轨目前只有两种长度:即分别为12.5m和25m。
隙缝的存在会给列车带来一定程度的阻力、颠簸和噪声,它们不利列车的正常运行,对铁轨寿命也会带来负面影响。
如果能够将架设铁道的钢轨无缝连接起来,不仅有效降低钢轨的折旧速率,还可以大大提高火车运行时的稳定性,从而提高行车速度。
1 我国无缝线路钢轨焊接技术1957年,长钢轨的焊接技术开始广泛应用在中国的铁路建设中,最早引进的是电弧焊接技术,其后又引进了前民主德国的铝热焊技术。
到1963年后我国科学家发明了钢轨焊接机,钢轨气压焊和接触焊技术开始受到业界的关注。
现如今,只有工地焊接联合接头采用气压焊以外,在焊轨厂已停止使用了。
热焊技术在我国的推广和应用经历了一个曲折的过程,国内的科学家发明了大剂量三片模定时预热焊法和相关材料、工艺的创新,使我国铁路无缝线路焊接技术水平大幅提升。
现阶段,移动式小型气压焊机已在我国铁路建设中区间联合接头的焊接工程中得到了推广和应用。
2 以气压焊接法为例加以介绍气压焊接法操作工序简单、焊接质量优良、成本低廉,因此受到世界各国铁路部门的青睐,而且随着科技的发展,气压焊也在不断创新。
在大多数情况下,通过气压焊接法铺设长钢轨后,经整道作业,线路基本稳定,即可在施工现场焊接钢轨,并参考施工设计锁定线路,再按照气压焊接法的相关操作对长轨联合接头施焊。
2.1 气压焊工艺施焊阶段先进行气压焊焊轨工艺实验。
采用双导柱卧式压接机以斜铁夹紧轨腰的新型移动式气压焊机施焊,对开单混合室的射吸式加热器,双流量计控制箱和一套三段顶压法焊接工艺。
关于高速铁路既有线路改造中的无缝施工技术探讨随着高速铁路建设的不断提速,铁路运输网络不断完善,为人们的出行提供了更加高效、快捷、便利的方式,因此,铁路运输的安全和舒适度非常重要。
为保证高速铁路的稳定和安全,需要对既有线路进行改造和维护。
无缝施工技术是一种重要的技术手段,能够在既有线路运行时进行施工,不影响列车正常运行,并且满足人们对铁路运输的安全、快捷和舒适的要求。
一、无缝施工工艺在高速铁路运行中,既有线路改造的无缝施工技术是一个关键环节,能够确保施工的安全性和效率。
无缝施工技术主要包括以下几个方面:1、混凝土路基及铺砟端部伸缩缝处理。
2、保电线管卸下,作业车控制设备改装、试验、恢复。
3、斜坡保护杆调整。
4、其它小型施工。
以上工艺需要采用附加设备来实现,如各种桥式起重机、自卸车、混凝土搅拌车、破岩机、机械掘进机等。
同时,无缝施工需要确保现场的协调配合,防止正常行车和施工过程协调不当,影响列车的正常行驶。
二、无缝施工技术实践当前,高速铁路的日益发展,使得无缝施工技术在实践中得到了广泛的应用。
以下为无缝施工技术在实践中的具体应用:1、保障线路安全:在实践应用中,无缝施工技术的核心是保障线路的安全。
在施工过程中需要严格按照施工规范和安全要求进行操作,同时需要注意现场的协调配合,防止对线路的正常运行造成影响。
2、提高工作效率:采用无缝施工技术可以缩短施工周期,提高施工效率。
同时,应避免影响正常列车运行时段的施工,确保高铁列车的安全和舒适。
3、减轻施工对人民生产生活带来的影响:无缝施工可以避免因为施工而对人们的出行造成影响,维持了高速铁路的正常运转和人们的生产、生活不受影响。
三、总结无缝施工技术是现代高速铁路建设的重要技术手段,其实践应用可以实现施工过程不中断、工期缩短、效率提高、对高速铁路日常运营的影响降低等多个优势。
未来,随着高速铁路的建设不断推进,这一技术将越来越重要,也越来越被广泛应用。
无缝线路焊接施工工法1、前言随着我国城市建设的迅猛发展,地铁以其大容量、快捷、安全、经济、环保等特点已经成为城市交通发展的必然趋势。
而城市轨道交通的无缝化对保证列车的平稳性、舒适性以及降低噪音提供了必要条件,这就对无缝线路焊接质量提出了较高的要求。
天津南站配套交通工程为原天津地铁3号线南延线路,该项目作为天津市重点工程,工期短,任务紧,对质量要求相对更高,业主要求在铺轨完成的15天之内,完成全线的钢轨焊接作业,由于现场焊接工程量大(约624个焊头)焊接质量要求高,针对这一施工特点经研究探讨最终采用K922型闪光移动式闪光对焊机进行现场轨条的焊接,因此形成本工法。
2、工法特点2.1本工法自动化程度高,工艺稳定,焊接质量优良,热影响区窄,力学性能接近钢轨母材。
2.2本工法生产效率高(130秒可焊完一个焊缝),设备体积小,质量轻,易操作,是业内移动式焊接设备的发展趋势和方向。
2.3本工法采用进口设备,一次性投入大,设备先进,功能全面,焊接水准超前。
2.4本工法适用国内外不同工况的无缝线路施工,适用范围广。
3、适用范围本工法适用范围广,适用于国家、地方铁路,可区间焊接及跨区间焊接,主要用于50kg/m,60kg/m、75kg/m钢轨的焊接。
4、工艺原理4.1 本工法的焊接形式属于闪光焊的一种,该工艺原理是将待焊钢轨对接接头,通电使其端面逐渐移近达到局部接触,利用电阻热加热这些接触点(产生闪光),使端面全部熔化,直至端部在一定深度范围内达到预定温度时,迅速施加顶锻力完成焊接的方法。
钢轨闪光焊分为工厂或铺轨基地焊接(固定式焊接)和线上移动式焊接。
4.2 K922脉冲闪光焊轨机是将发电机与焊机分装在两个集装箱内,焊机集装箱内装有配电柜、液压泵,旋转支承,旋转油缸、移动支承,移动油缸、起重油缸以及与之铰连的吊臂,吊臂通过吊钩与焊机联接,焊机内设有夹紧油缸,可实现焊机在平板车上前后移动,提升旋转运动,保证焊接移动灵活,定位精确,提高了现场钢轨焊接的作业效率和焊接质量。
换铺无缝线路闪光对焊与铝热焊相结合焊接施工工法第一章前言无缝线路用焊接长轨条铺设的轨道,因为长轨条没有轨缝而得名。
我国铁路焊接长钢轨工作始于1957年,是引进了电弧焊法焊接长钢轨技术。
至1963年电接触焊机相继研究成功。
至20世纪90年代,我国不但有自己的焊接专业技术,还能向国外提供先进焊机设备。
2009年,铝热焊技术首次被我单位应用于大古线换铺无缝线路工程。
2011年我部承建的换铺无缝线路工程首次使用闪光对焊与铝热焊相结合工艺,使得整体工程在质量、安全、工期得到很好的保证。
第二章工法特点2.1采用的成套施工机械设备处于国内领先焊接工艺采用的铝热焊及闪光对焊工艺引进世界上先进的机械设备,铝热焊材料及其设备全部引进于德国,并且闪光对焊工艺是引进德国最新焊轨车,此焊轨车设备昂贵,精密度高,在西北地带数量极少。
2.2优点鲜明,操作简单闪光对焊车优点是行走方便,可单独行走,不需轨道车牵引,焊接过程全自动作业,精密度高;现场施工铝热焊设备简单,易于操作,适合工地流动作业,焊接时间短等。
2.3加快施工进度,提高质量换铺无缝线路属于既有线施工作业,每天在业主给定天窗点内施工,传统现场焊接接头全部采用铝热焊的方法,每个接头焊接时间为30分钟左右,并且只能在换轨工序完成后进行焊接,在时间少,作业程序限制的前提下,提前一天将长钢轨进行闪光对焊焊接施工,很好的加快了施工进度。
而闪光对焊焊接是把同一种材料焊接在一起,与铝热焊工艺相比,极大的提高焊缝质量,为以后的维修保养带来了很大便利。
第三章适用范围闪光对焊适用于长度大于100m钢轨的无缝线路,换铺无缝线路施工时,需提前将长钢轨卸于线路两侧,且只能在下一个换铺区段内焊接,以保证换轨车换轨时作业效率。
铝热焊适用于无缝线路换铺完成后,合拢口以及剩余接头焊接。
两种焊接方法相结合进行施工适用于50Kg/m,60Kg/m,75Kg/m无缝线路换铺施工。
第四章工艺原理4.1闪光对焊焊接闪光对焊焊接时,两个钢轨端面接触,通过端面的接触点导电,由于导电面积的突然减少,造成电流线弯曲及收缩,从而形成电阻极大的接触电阻,通过接触电阻产生的电阻热加热钢轨端部,当温度达到一定程度时,钢轨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技术,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。
营业线换铺无缝线路施工技术营业线换铺无缝线路施工技术是一种新的道路施工技术,它能够在不中断交通的情况下,将现有道路的路面进行修整和更换。
这种技术采用了新型的材料和工艺,能够大幅减少施工时间和成本,并且在施工过程中避免了传统施工中的许多问题。
下面将详细介绍这种技术。
一、施工原理营业线换铺无缝线路施工技术采用了无缝焊接技术,通过大面积的焊接,将原路面材料和新的路面材料连接在一起,形成新的路面。
这种技术相对于传统的施工方法,具有施工时间短、施工质量高、成本低等优点。
二、施工步骤1. 清理道路首先需要对道路进行清理,将道路上的杂物和垃圾清除干净,以便于后续的施工。
2. 铣刨旧路面在清理完路面后,需要对旧路面进行铣刨,将原有路面的一层削下,保留下来作为基础层。
如果原有道路材料质量较差,则需要彻底铣刨掉。
3. 更换路面更换路面时,需要将新的路面材料铺设在基础层之上,并根据路面的曲线进行剪裁,以保证路面的平整度。
4. 焊接路面在将新材料铺设好之后,需要通过无缝焊接技术将原有路面和新路面焊接在一起,形成无缝接缝。
这一步需要使用专业的焊接设备和技术。
5. 检查施工质量铺设和焊接完成后,需要对施工质量进行检查。
主要检查施工质量是否达到要求,无缝连接是否牢固,是否存在裂缝和碎裂等问题。
6. 护理施工缝若施工缝有裂缝或者工作缝未填充完整,应重修或者重新施工。
同时需对施工缝进行保养护理,以保持施工缝的完好。
三、施工材料营业线换铺无缝线路施工技术所使用的材料包括路面材料、焊接材料和施工工具。
路面材料通常选用红黑路面材料、钢筋混凝土路面材料、水泥混凝土路面材料等,焊接材料则选用高温耐磨材料,以确保焊接牢固。
施工工具主要包括铣刨机、摊铺机、焊接机等。
四、施工要素1. 确定施工计划:在施工前需要制定详细的施工计划,尽量减少对交通的影响,确保施工安全。
2. 选用材料:应根据道路的实际情况选择适合的路面材料和焊接材料,以保证施工质量。
无缝线路焊接施工工法1、前言随着我国城市建设的迅猛发展,地铁以其大容量、快捷、安全、经济、环保等特点已经成为城市交通发展的必然趋势。
而城市轨道交通的无缝化对保证列车的平稳性、舒适性以及降低噪音提供了必要条件,这就对无缝线路焊接质量提出了较高的要求。
天津南站配套交通工程为原天津地铁3号线南延线路,该项目作为天津市重点工程,工期短,任务紧,对质量要求相对更高,业主要求在铺轨完成的15天之内,完成全线的钢轨焊接作业,由于现场焊接工程量大(约624个焊头)焊接质量要求高,针对这一施工特点经研究探讨最终采用K922型闪光移动式闪光对焊机进行现场轨条的焊接,因此形成本工法。
2、工法特点2.1本工法自动化程度高,工艺稳定,焊接质量优良,热影响区窄,力学性能接近钢轨母材。
2.2本工法生产效率高(130秒可焊完一个焊缝),设备体积小,质量轻,易操作,是业内移动式焊接设备的发展趋势和方向。
2.3本工法采用进口设备,一次性投入大,设备先进,功能全面,焊接水准超前。
2.4本工法适用国内外不同工况的无缝线路施工,适用范围广。
3、适用范围本工法适用范围广,适用于国家、地方铁路,可区间焊接及跨区间焊接,主要用于50kg/m,60kg/m、75kg/m钢轨的焊接。
4、工艺原理4.1 本工法的焊接形式属于闪光焊的一种,该工艺原理是将待焊钢轨对接接头,通电使其端面逐渐移近达到局部接触,利用电阻热加热这些接触点(产生闪光),使端面全部熔化,直至端部在一定深度范围内达到预定温度时,迅速施加顶锻力完成焊接的方法。
钢轨闪光焊分为工厂或铺轨基地焊接(固定式焊接)和线上移动式焊接。
4.2 K922脉冲闪光焊轨机是将发电机与焊机分装在两个集装箱内,焊机集装箱内装有配电柜、液压泵,旋转支承,旋转油缸、移动支承,移动油缸、起重油缸以及与之铰连的吊臂,吊臂通过吊钩与焊机联接,焊机内设有夹紧油缸,可实现焊机在平板车上前后移动,提升旋转运动,保证焊接移动灵活,定位精确,提高了现场钢轨焊接的作业效率和焊接质量。
5、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程5.1.1钢轨焊接前准备工作1、焊接设备组装调试、钢轨型式试验按照组装程序进行设备组装,并进行全面调试。
确认设备一切正常后将待焊轨按照规定的检验要求焊接进行型式试验,现场技术员仔细检查待焊轨头有无损伤、塌面。
如有损伤、塌面,则确定锯轨位置,锯轨人员锯轨。
各作业人员调试完设备正常运转后,做好焊接施工准备,确定焊接参数合格后可开始正式施工。
图1 对不符合要求的钢轨接头进行锯轨2、钢轨接头除锈、打磨在钢轨接头端面及两侧钢轨与焊机导电钳口接触部位间600mm范围内采用手提式砂轮机打磨,打磨后钢轨表面应有金属光泽,不得有锈蚀,对母材的磨耗不得超过0.2mm。
若打磨后的待焊时间超出24h或有油水沾污情况下,则必须重新打磨。
图2 钢轨接头除锈、打磨3、钢轨焊接前设备检查焊接前应按照焊机使用说明检查主机、冷却系统、液压系统、电气控制系统是否正常;检查动力电压、水温、水位、油温、油位钳口上的焊碴及其他碎屑、推瘤刀上的焊接飞溅物是否清楚。
焊接参数是否符合实验结果。
一切正常之后,在操作司机、工长签字确认后方可进行焊接工作。
5.1.2钢轨焊接1、准备工作完成后,推送移动式焊轨车运行到焊接接头处,特制集装箱将二位端前墙向上旋转到与顶棚平齐并锁定。
起吊机构连同焊机沿轨道向外移动至端墙外平台;吊臂驱动油缸伸长降下置于钢轨上,确保两钢轨间隙位于导轴上标记的正下方,降低焊机直到压在钢轨上。
图3 降低焊机直到压在钢轨上2、焊机机头上的两对钳口将两钢轨轨头夹紧,自动对准系统接头两侧各500mm范围内在水平和纵向两个方向上自动非常精确地对准(两端钢轨在纵向同时被相对抬高0.6~0.8mm/m)。
两钳口在通以400V的直流的电压后形成两个高压电极,提高焊接电流。
启动焊接,激活自动焊接工序;分别进入预闪光阶段(该阶段应锁定钢轨夹紧选择开关,防止在焊接周期结束时焊机再次夹紧钢轨)、低压闪光加速闪光、以及顶锻阶段。
顶锻完成以后整个焊接过程结束。
随后钢轨夹紧装置快速松开两钳口,在焊机头内的推瘤刀立即进行推瘤,从而完成一侧钢轨的焊接作业。
图4 接头两侧各500mm范围内在水平和纵向两个方向上精确地对准图5 焊机机头上的两对钳口将两钢轨轨头夹紧焊机机架张开到最大位置,起升焊机直至完全离开钢轨焊接接头,取出推瘤焊碴,清洁焊机内部。
然后将焊机调整到另一侧完成钢轨焊接。
在完成一组焊接接头后,将解开扣件隔一上紧,焊机前行到下一个焊接接头处重复上述动作进行焊接。
5.1.3焊后正火正火作业前焊接接头表面温度应低于400℃~500℃,然后用氧气一乙炔加热器将焊缝温度加热到850℃(轨底角)~950℃(轨头)之间。
钢轨表面正火加热温度采用光电测温仪进行测量。
并做好正火记录。
图6 焊后正火5.1.4钢轨焊后调直、粗打磨钢轨焊缝正火完,温度降低至300℃以下时,对钢轨进行调直。
焊后打磨可以分成粗打磨和精细打磨,粗打磨利用手提式砂轮机对焊缝及附近轨头顶面、侧面、轨底上面和轨底进行打磨;焊缝踏面部位在常温下不能打亏,打磨时不得横向打磨,打磨面不得发黑、发蓝而应平整有光泽。
粗磨应保证焊接接头的表面粗糙度能够满足探伤扫查的需要;焊接接头非工作面的垂直、水平方向错边应进行纵向打磨过渡。
打磨后的焊缝平直度要求见表5.1.4。
表5.1.4 焊缝平直度允许偏差表部位轨顶面轨头内侧工作面①轨底平直度0~+0.3mm -0.3mm~+0.3mm 0~+0.5mm注:①内侧工作面“+”表示指向轨道外侧,使轨距扩大。
图7 钢轨焊后调直图8 钢轨焊后打磨5.1.5焊接接头超声波探伤每个钢轨焊接接头均应进行超声波探伤,并根据业主及设计要求进行第三方检测及监督抽检。
探伤前应将焊缝处温度减低到40℃以下,冷却可以用浇水法进行,但浇水时钢轨温度不得高于250℃。
在经打磨过的焊接钢轨轨底、轨腰、轨头上均匀涂抹探伤专用油,然后用探头进行探伤。
探伤结果不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔、夹渣等有害缺陷。
图9 钢轨焊后探伤5.1.6数据的记录及分析每完成一个接头的焊接,除瘤、打磨、探伤后,应将相关数据、信息等资料收集、整理、同时加以分析、存档。
5.1.7 K922焊接工艺流程图见5.1.7图5.1.7 K922闪光移动接触焊机施工流程图5.2操作要点5.2.1确定焊接参数焊接参数的选定是一个相互匹配的过程,通过现场落锤试验的对钢轨焊接接头冲击韧性和断裂韧性进行试验,对断口内的进行观测和分析,测量断口内缺陷的大小,是否露头等,特别是灰斑这种不可消除缺陷的判定和测量,分析钢轨焊接过程中采集的数据信息,以此为依据设置调整焊接参数。
整个焊接参数的选定就是这样循环调整的过程,通过不断地试验调整,最终获得一套质量稳定可靠的焊接参数供未来焊接使用。
1、K922移动闪光对焊机的焊接阶段划分为预热闪光阶段、闪光阶段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)、加速推进阶段(Ⅰ、Ⅱ)、顶锻阶段、保压阶段。
1)预热闪光阶段的作用是在钢轨正式闪光之前对冰冷钢轨进行预热,烧掉钢轨之间的过梁,为进入闪光阶段做好准备。
由于此阶段是预加热过程,所以要求的电压比较高,预热时间比较长。
2)闪光阶段是焊接过程中主要的阶段,此阶段又由四个阶段组成,其作用是将钢轨两端加热烧化区内的钢轨通过闪光这一过程,融化成液体金属,形成足够的塑性变形区域。
在保证焊接过程的稳定的前提下,最大限度地降低焊接此阶段电压,控制各阶段的闪光速度,对于提高端面温度,减少焊接内部缺陷,提高接头抗锤数等方面有着非常重要的意义。
3)加速推进阶段的作用是使闪光更加激烈、避免氧化、提高温度。
此阶段需要注意的问题是控制推进速度,防止在焊接过程中出现电流中断和短路现象。
加速末速越大,灰斑面积越大,易形成短路,使闪光稳定性变差,焊口容易氧化;加速末速太小,加速阶段闪光不剧烈,焊口也容易氧化,影响焊接质量。
4)顶锻阶段的作用是保证熔渣和液体金属从焊缝中充分排出,使火口完全封闭,并且使焊缝区得到一定的塑性变形,从而形成牢固的接头。
主要由顶锻量S来反映。
顶锻量S的大小决定了钢轨内部焊接缺陷(灰斑)及对接头质量的影响、同时也促进了焊接接头的抗冲击能力。
顶锻量S的取值非常敏感,值越小,缺陷面积和数量越小,但是过小,则会导致过烧组织的残留,所以顶锻量S 的取值要恰当好处,即保证能将熔渣和液体金属从焊缝中充分排出,有要保证缺陷的不残留。
5)保压阶段的作用是就是使焊接完成后,继续对焊缝保持压力,已确保焊缝焊接牢固,使其在钢轨内力的作用不会断裂。
2、决定焊接质量标准的关键参数有闪光速度、加速速度、顶锻、保压、打滑、加速阶段的电流中断、加速阶段的短路、总钢轨消耗量。
只有在选定参数的过程中很好的观察分析以上参数的变化,相互间影响的关系,才能得到一套符合质量要求的完整的参数。
5.2.2焊接控制系统K922闪光对焊机对现场焊接质量的管理控制是通过焊接管理系统完成的。
焊接管理系统是通过距离、电流、电压和压力传感器提供的数据,对每个焊机进行可靠和高质量的分析。
首先焊机管理系统本身设计有一套完整的焊接流程控制体系和质量判定规则,结合对特定钢轨选定的焊接参数,来控制每一个焊接阶段的时间、烧化量、电流、电压、推进速度、压力等,焊接过程完毕之后,自行分析整个焊接过程中采集的焊接数据,结合质量判定规则对焊缝是否合格进行判定。
5.2.3劳动力组织本工法劳动力需求见表5.2.3。
表5.2.3 施工班组劳动力组织一览6、材料与设备6.1主要材料本工法所需材料见表6.1。
表6.1 一对焊头需要材料表6.2主要机具设备本工法所需用机具设备见表6.2。
表6.2 配置机具设备一览表7、质量控制7.1工程质量控制标准7.1.1 施工质量严格执行以下标准及规范:1)《钢轨焊接接头技术条件》TB/T 1632。
2)《客运专线铁路轨道工程施工技术指南》TZ 211。
3)《客运专线铁路轨道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号)。
4)《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2004]08号)5)《铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB10413)相关规定执行。
7.1.2 施工中应严格遵守以下质量控制要求:工班在作业时,按照下列标准进行质量控制;每道工序完成后,质检员按照下列要求进行检验。
1)现场钢轨焊接应按现行《钢轨焊接接头技术条件》(TB/T1632—2005规定进行检验,并做好检验记录。
2)超声波探伤:每个钢轨焊头均应在焊后(焊后冷却到40℃以下)进行超声波探伤检查。
探伤结果不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔、夹渣等有害缺陷。
发现不合格应切除重焊。
3)钢轨焊头轨顶面、侧面及底面,应纵向打磨平顺,不允许横向打磨,不得有低接头。