铝热焊备料

新建铁路上海至南京城际轨道交通南京至丹阳段轨道工程Ⅰ标段铝热焊接作业指导书编制：复核：批准：中铁四局朔黄铁路换轨五标项目经理部2012年12月31日铝热焊接作业指导书一、工程概况沪宁城际铁路工程铺轨I标一次铺设跨区间无缝线路，铺设焊接长钢轨地段正线184.35Km、站线20.94km、动走线1.78km、无砟高速道岔43组。

铝热焊接主要用于无缝线路锁定焊，无缝线路锁定焊是应力放散完成后，通过单元轨节之间的最终焊联，从而形成跨区间无缝线路。

由于铝热焊是原位焊接，不产生顶锻量而改变已经均匀放散后钢轨内的应力，因此是目前进行锁定焊的最主要方式，锁定焊应在应力放散后立即进行，采用宽臂拉伸器保压进行焊接作业。

二、铝热焊接工艺流程图主要采用及德国施密特钢轨铝热焊接技术，即“快速预热＋一次性坩埚”焊接工艺。

铝热焊工艺流程图三、施工作业环境寒冷、刮风及下雨天焊接时，必须搭设帐篷。

气温低于0℃及大风、大雨天气严禁焊接。

当温差变化大时必须使用拉轨器在保证轨缝大小稳定的情况下进行焊接。

四、施工作业步骤4.1施工准备：4.1.1检查施工现场，保证铝热焊区干燥，按需要拆除部分扣件。

4.1.2检查施工机具且试用，保证焊接前设备的完好率100%。

4.1.3检查轨道的平直度和表面情况。

检查钢轨端头有无裂缝、倾斜或其它缺陷，当轨端有低接头时必须锯掉低接头。

有大于2mm深的掉角等必须锯除。

4.1.4检查轨缝大小与位置以及接头相错量情况。

轨缝位置须距轨枕边100mm以上，为了保证钢轨拉伸时接头相错量满足小于100mm的要求，在单元焊时接头相错量按小于50mm掌握。

4.1.5测量轨温。

在钢轨背光的一侧测量轨温，当轨温低于0℃时不进行焊接。

4.1.6轨端200mm范围内的钢轨全断面进行除锈。

4.1.7卸开钢轨接头，卸掉轨缝两侧各10～12根轨枕的扣件（如为曲线或大轨缝则适当延长），取走两侧各2～3根轨枕的绝缘轨距块和胶垫。

4.2端面打磨轨端打磨用端磨机打磨，轨端不垂直度≤0.8mm，用角磨机或钢丝刷清洁钢轨端头100～150mm范围的钢轨表面。

铝热焊剂的组成
铝热焊剂是一种用于铝合金焊接的特殊焊剂，由多种不同成分组成。

这些成分包括金属粉末、助焊剂、氧化物和其他添加剂。

下面将详细
介绍铝热焊剂的组成。

1. 金属粉末
铝热焊剂中最主要的成分是金属粉末，通常是铝、锌、镁和钛等元素
的合金。

这些金属粉末具有良好的导电性和导热性，并且能够与铝合
金表面形成良好的连接。

2. 助焊剂
助焊剂是提高焊接质量和效率的重要成分之一。

它能够降低熔点，促
进熔池流动，并减少氧化。

常用的助焊剂有氯化钠、氯化钾、硼酸等。

3. 氧化物
氧化物在铝热焊剂中起到很重要的作用，它们能够与助焊剂共同降低
熔点，并且可以吸收并去除氢气等杂质。

常见的氧化物有二氧化硅、
三氧化二铝等。

4. 其他添加剂
除了上述三种主要成分外，铝热焊剂中还可能添加其他成分，如氟化物、碳酸钠等。

这些添加剂能够改善焊接过程中的流动性和湿润性，并且能够减少氢气的产生。

总之，铝热焊剂是一种复杂的化学物质，由多种不同成分组成。

这些成分共同作用，使得焊接过程更加稳定、高效，并且可以得到良好的焊缝质量。

工地铝热焊作业指导书12.1 技术要求12.1.1 接近或低于实际锁定轨温进行钢轨铝热焊永久处理时插入短轨正线不得短于6米，站线不得短于4.5米。

12.1.2 插入短轨长度等于切除钢轨长度减去2倍预留焊缝值，焊缝预留值应控制在25±2mm之内。

12.1.3 焊缝不允许低凹，用1m直尺测量，平直度不超过0.3mm。

工作边矢度不得超过±0.3mm。

12.1.4 允许速度大于160km／h的线路，铝热焊缝距轨枕边不得小于100mm，其他线路不得小于40mm。

12.1.5 铝热焊缝两侧各400mm范围内不得有眼孔。

12.1.6 在雨、雪、雾天气和气温低于0℃时，禁止现场铝热焊作业。

12.1.7 当气温在5－0℃焊接时，必须在安装砂模具前，对焊缝两侧各1 米范围内钢轨进行加热处理至37℃；推瘤后应立即用保温罩对焊头进行保温10分钟以上，然后再进行热打磨。

12.1.8 热打磨后冷却15min 以上才能撤掉对正架,焊缝温度降到370℃以下方能放行列车。

12.1.9 钢轨焊接作业质量应符合《钢轨焊接技术条件》（TB/T1632－2005）的要求。

12.2 作业流程12.2.1 作业准备12.2.1.1 工具材料：氧气、丙烷、轨温计、钢轨测温器、扭力扳手、A型支架、钢轨切割机、仿型打磨机、发电机、角磨机、手提砂轮机、钻孔机、焊具焊模、推瘤机、铝热焊剂、封箱泥、耐高温密封膏、高温火柴、扳手、导线、封联线、内燃螺栓扳手、大锤、绝缘轨距拉杆、撬棍、翻轨器、钢铲、废渣容器、套筒、三齿耙、道镐、石砟叉、道尺、30米钢卷尺、1米直尺、塞尺、钢直尺、大雨伞、钢轨、胶垫、轨距12.2.1.1挡板、螺母、垫圈、尼龙挡座、防护备品及劳动保护用品。

12.2.1.2 用钢丝刷或角磨机将两轨端面100-150mm 范围的铁锈及油漆、油脂清除干净12.2.2 作业12.2.2.1 利用天窗封锁施工，车站设置驻站联络员、工地设置现场防护员，施工地段两端设置移动停车信号牌（灯）及停车手信号防护员，防护设好后方可上道作业。

铝热焊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。

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。

钢轨铝热焊接就是将铝粉、氧化铁和其他合金添加物配制成的铝热焊剂放在特制的反应坩埚中，用高温火柴点燃引发铝热反应。

在反应过程中，放出大量的热熔化合金添加物，与反应生成的铁形成为钢液，由于其密度大沉于坩埚底部，反应生成的熔渣较轻而浮在上部，在很短时间内，高温的铝热钢水熔化坩埚底部的自熔塞，浇注到与钢轨外形尺寸一致的砂型和局部预热待焊钢轨形成的封闭空腔中，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，将两段钢轨焊成整体。

钢轨铝热焊的主要特点： 4.1.1、设备特点钢轨铝热焊接充地利用了原料的化学反应放热，因而不需要或只需要一个很小的激发反应就可实现铝热钢水的生成，完成钢轨铝热焊接接头的所需要设备总重约600Kg，最重设备不超过85Kg，特别适合现场流动作业。

4.1.2、接头平顺性高钢轨铝热焊接过程没有顶锻，接头的平顺性仅取决于对轨精度，现场铝热焊施工工艺流程图1轨端干燥→轨端除锈去污→调整轨缝→钢轨对位安装砂模→涂封箱泥调节火焰→钢轨预热→安装坩埚→点火浇注→填写记录→按时拆模→及时推镏→切开柱基→保温拆架→冷却打磨→探伤检查→施工准备5而且焊后无需对接头进行校直，接头的平顺性高。

4.1.3、作业时间短钢轨铝热焊接过程中，对断面清理的要求低，每个铝热焊接接头从准备到最后的打磨完工，可在一个小时内完成。

修复断轨焊接两个焊接接头可以一个半小时内完成。

4.1.4、焊接占用空间小钢轨铝热焊接过程时，接头横向间隙大于50cm即可，特别适合于道岔焊接。