钢轨接头移动式闪光焊接施工工法
摘要：目前我国高速铁路飞速发展，而高速运行的铁路列车对轨道的质量提出了更高的要求。
闪光焊接工艺、质量及控制的研究是当前无缝线路建设中的关键问题之一。
因此本文对钢轨接头移动式闪光焊接施工方法进行探讨。
关键词:铁路;钢轨;移动式;闪光焊;施工
Abstract: At present, the rapid development of our country’s high-speed railway, and high-speed operation of the train track quality put forward higher request. Flash welding technology, quality, and control of the construction of seamless route is one of the key issues. So this article on rail welding joint mobile flash construction methods is discussed.
Key Words: railway; Rail; Mobile; Flash butt welding; construction
前言
随着时代的发展，列车运行的速度越来越高。
高速运行的铁路列车对轨道的质量提出了更高的要求。
为保证列车运行的高度稳定和平顺、以及旅客行车的舒适性，需对线路钢轨接头加以更高质量的控制。
在高速轨道线路建设中，钢轨的焊接是其重要组成部分之一，钢轨的焊接由场地焊接和现场焊接两部分构成。
我国采用的焊接方法较多：接触焊、铝热焊、气压焊、移动式闪光焊等。
而铁道部新的等工程建设条文,对钢轨焊接方法修订为:钢轨焊接应采用闪光焊.无缝线路接头的闪光焊接是我公司根据合武铁路钢轨接头焊接的经验总结。
在施工过程中取得了一定的经验，形成了一套较为完整的技术，我们将其整理形成本工法．下面介绍符合于我国国情的移动式钢轨闪光焊工法。
一、工法特点
闪光焊接热源来自工件内部，热量集中，加热时间短，无需要填充金属，冶金过程简单，热影响区窄，易获得较好的接头，设备自动化程度高，生产率高，外观质量好。
适用于客运专线已铺设线路钢轨单元焊及锁定焊接。
二、工艺原理
1.移动式焊机接头由四个扇形体、一个中心轴构成夹紧和顶锻装置本体、焊接变压器、焊接电极和推凸装置组成。
2.焊机采用移动式闪光焊接属于压焊范畴，即：将待焊钢轨平顺对直，然后将对好的钢轨端部固定在焊机夹具上，利用电流通过待焊钢轨端部产生的热量，不断形成液态金属过梁，随着过梁爆破产生闪光飞溅，使被焊端面得已清洁，并使之加热至表面融化状态，然后立即加压，在压力下相互结晶，使两节钢轨焊接在一起。
3.焊接阶段如下：
三、施工工艺流程及操作要点
1.施工工艺流程
2.操作要点
2.1 施工准备
1）通过型式检验确定工艺参数
2）拆除待焊轨头前方500m长钢轨全部扣件及轨头后方10m范围内的扣件，并校直钢轨。
3)拆卸待焊钢轨前端一个接头夹板、螺栓。
4)根据轨枕和扣件类型适当垫高待焊轨头后方的钢轨，以确保焊头轨顶平直度。
5)待焊轨头前方长轨下离轨头20根枕木安放第一个滚筒，以后每隔15-20m 安放滚筒垫起钢轨，确保钢轨脱离承轨槽，能纵向移动。
12.5m安放一个滚筒，以便钢轨可以纵向移动焊接。
6)垫钢轨时同步对轨底和承轨槽进行清扫一遍，确保轨底和承轨槽干净，以便焊接完后落轨和上扣件。
2.2轨端打磨
1)除锈前先对左右股别钢轨接头进行方尺测量，保证两接头相错量不大于100mm，否则进行切割锯轨。
2)用手提式砂轮机配合钢丝刷对轨端700mm范围内轨顶面、轨底的铁锈进行清除,直至露出90%以上的金属光泽。
3)对母材的质量不得超过0.2mm。
4)除锈打磨面在钢轨待焊时间超过8小时或者打磨后有油、水污垢污染时,必须重新打磨处理。
5)打磨时作业人员应该站在作业区的绝缘板上,并检查手提砂轮机的接地线是否完好。
6)除锈作业时必须等钢轨停稳后进行,作业过程中随时注意作业区域钢轨的调运和移动,注意避让。
2.3焊机对位、焊接
1)推进移动焊轨车初定位；焊轨车停车距离为离待焊钢轨固定锻3.2m。
由吊机的液压系统吊起焊机精确定位。
2)在钢轨下加楔子将两焊接轨端抬起一定高度，便于焊机对位夹轨。
3)焊机夹紧钢轨并自动对正。
焊机自动焊接钢轨、顶锻并推除焊瘤。
4)焊接完毕，保压4分钟，冷却。
粗磨，进行初探伤检查。
合格后进行下一接头焊接。
5)右股钢轨接头焊接完毕，进行落轨、上扣件，上扣件每隔5根枕木上一个，保证焊轨车能及时前行进行下一个接头焊接。
待焊接下一接头时，再退回来上后方剩余扣件。
2.4热处理
1)正火加热前钢轨的温度应低于500℃（轨头表面）。
2)正火和喷风的过程中钢轨焊缝应居线圈中央和喷风装置的中央。
3)对焊接焊头加热的要求：中频频率为1400-1600HZ，加热过程中分为两个阶段，第一阶段结束后，轨顶面温度为820±10℃，第二阶段结束后焊接接头对
焊头加热的要求：中频功率为100-180KW，频率为1400-1600HZ，轨顶面温度为910℃，轨底角大于800℃。
4)喷风前应确认空压机储汽缸的风压为0.7MPa,碰风时应确认减压阀的工作压力为0.15-0.2MPa,喷风时间为2分钟。
2.5调直作业
1)焊头进入作业区后，先检查上道工序质量。
2)用红外线测量仪测量焊接接头的轨温，温度在350℃以下方可进行浇水冷却，保证冷却后焊接接头温度在160－300℃左右。
3)用SEC电子平直测量焊缝两侧500mm范围内的变形位置。
6．3光电测温仪探头应垂直被测钢轨表面，每次测量接触时间≤3秒。
4)对焊缝两侧500mm范围内的变形位置进行三点调直。
焊缝两侧500mm范围内，工作面的平直度为0-0.3mm/m。
5)焊接接头热态调直温度应低于400℃，并预留上拱量。
2.6 打磨作业标准
焊头打磨分为粗打磨与精磨. 焊头粗打磨应在焊缝温度低于200度时进行，打磨过程中应保持轨头的外形轮廓，打磨目的为去除轨头推凸余量，轨底和三角区的打磨以满足探伤要求为准。
应纵向打磨，不允许横向打磨。
精磨之前应保证接头温度应低于50度。
打磨前首先检查接头的的平直度以确定打磨量，打磨长度不应超过焊缝两侧各450mm限度，打磨范围为轨底面、轨头内侧工作面。
精磨后应保持轨头轮廓形状，不应使焊接接头和钢轨产生任何机械损伤或热损伤。
钢轨轨顶工作面、轨头圆弧面、工作侧面在焊缝两侧的平直度为0-0。
3mm。
焊缝两侧的轨顶面500mm范围：允许不直度为0-0.3mm/m。
2.7外观检查、探伤
1)钢轨焊头应纵向打磨平顺，不得有低接头，用1米型尺测量钢轨焊头1米范围内的平直度。
轨顶面、工作面、轨头面和轨头上侧圆弧面为0～+0.3vmm /m,轨底为0～+0.5mm/m，非工作面为0～0.5mm/m。
平直度测量时焊接接头温度应低于50℃。
2)焊接接头的轨头工作面经过外形精磨后的表面平直度应满足：在焊缝中心线两侧各100mm范围表面不平度不大于0.2mm，轨顶面及轨头侧面工作边母材打磨深度不超过0.5mm。
3)钢轨焊头在轨底上表面焊缝两侧各150mm范围内的及距两侧轨底角边缘
各35mm的范围捏打磨平整，焊缝两侧各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。
4)探伤时焊缝温度应冷却到40℃以下。
5)探测轨头、轨底角，运用偏20°角的二次波，探测轨头两侧上方的缺陷，采用偏角扫查方式，加强对轨角边缘和变坡点下方缺陷的探测，轨底三角区探测，其探头移动量应大于120mm，轨腰探测，斜探头移动量应大于220mm，直探头探测焊缝中线时应适当移动，发现可疑波形，应调节灵敏度进一不步检查，做到一看波形显示，二量水平距离，三作波形分析，四定缺陷性质，以防误判或漏检。
6)焊缝任何部位发现未焊透、烧伤、裂纹、气孔和夹杂等缺陷应切开重焊。
7)焊缝的内部允许存在少量灰斑，但单个面积不得超过10mm2，总面积不得超过20mm2，否则判为重伤，视为不合格.
四、质量控制
本工法执行《客运专线铁路轨道工程施工质量验收暂行标准》、《客运专线铁路轨道工程施工技术指南》、《焊轨生产线各工位作业质量标准》、《中华人民共和国闪光焊接作业质量标准》(TB1632-2005)
五、注意事项
1．焊接、探伤人员必须获得相应上资格证书方可上岗。
2. 工作时应坚守岗位，集中精力，精心操作，严禁违章操作。
六、环保措施
本工法采用移动焊机在已铺设线路上施工，不与临近线路既既有便线接触，不需要外界材料及大型辅助设备。
不会污染环境。
参考文献
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