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10-15cm
2.3 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。
如果间隙>27mm，预热也将达不到效果，而且熔化的钢水还会注不满整个间隙)，间隙尺寸检测采用梯度式测距尺或采用端带尺分别测量钢轨头部和根部的两点，得到四个尺寸，四个尺寸必须在公差范围内(23~27mm)。
(2)尖点(垂直对正)：在焊接之前，两端钢轨向上应有一交点，这样就不会因施焊后的冷却造成焊缝凹陷，并能保证留有一定的凸余量供打磨调平。
调整方式为：将直尺轨放置在钢轨运行表面的正中央，测量钢轨运行表面与直尺轨端头间隙值，根据施工经验，Ⅲ型预应力钢筋混凝土轨枕的间隙值取为⒈5mm(木枕取为⒊2mm)。
(3)水平对正：用直尺规分别检查钢轨对接处的一段钢轨轨头、轨腰和轨底，如果两根钢轨宽度稍有差异，将两端钢轨的中心线对齐，
差异均分。
轨端间隙23~27mm 尖点（垂直对正）
(4)扭转：轨头内侧表面和轨肋的底部必须同时对直。
端头对正时用钢轨对正架或对正杆来调整各个参数。
钢轨端头的对正是铝热焊接工艺中最难也是最关键的一个步骤，将直接影响到焊接接头的质量。
在钢轨端头对正的过程中，绝对不能扰动施焊地段的钢轨、轨枕，对正后，还要按照同样的程序再检查一遍，确保对正的准确性。
2.4立砂模
(1)砂模安装前将两侧的砂模在钢轨上轻轻摩擦，使其与钢轨结合得更紧密。
(2)砂模的中心线与钢轨接头的轴线必须在同一条直线上。
(3)在砂模的出料口及夹具螺纹处抹上防漏泥。
立砂模抹防漏泥
2.5预热
预热也是焊接过程中的一道重要工序，其作用在于消除砂模中的湿气及提高钢轨和砂模的温度，预防焊头出现气孔、夹渣等质量缺陷。
它以氧气、丙烷为燃料，通过加热器来完成，预热过程如下：
(1)记录钢轨的温度。
(2)使用调节器增大压力，获得丙烷压力为10PSI，然后关掉钢瓶。
(3)将加热器装于支架上，调整喷嘴对准砂模的中心，并将分流塞放在砂模的边缘上。
(4)将加热器从支架上拿开，点燃喷火咀。
调整丙烷气和氧气的压力混合比，得到最佳的火焰。
预热时间从火焰调节好之后计起，用跑表严格控制在5min(60kg/m钢轨)。
(5)预热完成后，依次关掉丙烷气、氧气，将预热器拿出，操作时注意不要碰撞砂模壁。
（注意：预热时要注意观察各缝隙上的防漏泥是否有裂纹或掉下）
预热
2.6焊药包的准备(在预热之前或预热过程中)
(1)坩埚是否干净，有无裂缝、裂纹。
(2)自熔塞是否安全地位于底部中央位置。
(3)在开封之前，焊药的包装袋是否密封、干燥，焊药包是否有破裂或受潮，严禁使用结块的焊药。
一次性坩埚
2.7浇注
浇注前，焊工穿戴好安全保护装备，待预热结束后，将一次性坩埚放置在砂模的正中央，30s内将焊药点燃【1】，引火芯（镁棒）插入焊药中最深为25mm。
在浇注的过程中，在钢轨的两侧分别准备两根裹有防漏泥的短棒，以防万一有熔化钢水漏出的情况发生。
当废渣停
止流出，按下跑表开始计时。
浇筑
2.8拆除砂模、推瘤
在浇注结束5min时，移走废渣盘和一次性坩埚，拆除砂模；在浇注结束6.5min时，将多余的焊料推除，并把轨底两侧凸出的焊料打弯。
浇筑结束5min后移走废渣盘推瘤
2.9 热打磨
热打磨是重新恢复交通前必做的一道工序。
在热打磨过程中应注意以下事项：
(1)打磨工穿戴好安全保护装备。
(2)在钢轨踏面上保留高出钢轨0.3~0.8mm的焊头金属。
(3)焊头的内侧及外侧与钢轨的两侧平齐。
(4)在浇注结束15min时去掉楔子。
(5)若使用了起轨器，在浇注后30min将其撤掉。
2.10 冷打磨
目的是除掉由于焊接生成的任何几何不连续表面缺陷。
冷打磨应在浇注结束 1h后进行，为保证打磨精度，必须在线路恢复施焊前的原有状态下进行。
注意：千万不能集中在某一处打磨过度，避免在短时高温的条件下产生易断裂的马氏体晶粒，并边检测边打磨直至符合质量要求。
2.11收尾
清理好焊接现场，在焊头旁打上焊接印记，完成焊接记录报告。
3.附注：
[1]铝热反应2Al+Fe2O3=(高温)=Al2O3+2Fe
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