铁路钢轨移动闪光焊
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钢轨移动闪光焊接1、设备配置要求应配置有锯轨急端面斜度处理、轨端除锈、钢轨闪光对焊、焊筋整形、接头热处理、接头矫正、接头外形精整及平直度检验、超声波探伤等设备或装置2、设备根本要求钢轨闪光对焊设备应能够自动记录和存储焊接过程中压力、电流及位移随时间变化的过程;接头热处理设备应能够自动记录和存储加热、冷却过程中接头温度随时间变化的过程。
3、焊接作业人员应持有铁路主管部门认可的技术机构颁发的岗位培训合格证。
4、焊接根本工艺钢轨焊接前检查与处理→焊接前除锈→焊接和推凸→焊筋整形〔粗磨〕→焊后热处理→焊接接头矫正→外形精整及平整度检验→探伤。
5、钢轨焊接前检查处理1)检查钢轨主要集合尺寸:钢轨高度、轨头宽度、轨底宽度、端面不对称、轨冠饱满度、端面斜度、端部扭曲、端部和轨身平直度。
2)检查钢轨外表质量。
3)可采用矫直的方法纠正钢轨端部弯曲,对于无法矫直的钢轨端部弯曲,应将弯曲的钢轨端部锯切掉,锯切后钢轨端面斜度应符合相应的钢轨标准要求。
6、焊前除锈1)待焊钢轨端面和钢轨与闪光焊接电极接触部位应除锈。
2)钢轨除锈面待焊时间超过24h以上或打磨后有水、油、污垢污染时,应重新除锈处理。
3)如果钢轨轨腰与电极接触,应将接触部位凸出的轧制标识打磨与母材平齐。
7、焊接和推凸1)焊接前轨温不宜低于10℃。
2)应自动完成推凸过程,推凸过程不应损伤焊接接头和钢轨母材,推凸后的外表应无肉眼可见的裂纹或者焊渣挤入,接头各部位雨荨的最大推凸余量〔推凸后的焊筋高度〕为轨头2mm,轨头下颚5mm,轨腰2mm,轨底1.5mm。
3)应在焊头推凸后、打磨处理钱,使用检测尺1m检查接头错边,在焊缝中心线两侧各15mm-25mm的位置测量并计算接头错边量。
接头错边量不应超过表1规定值。
接头错边量超过最大允许值的焊接接头,应切掉接头重新焊接,切边位置距离焊缝中心线不应小于50mm,重新焊接前,钢轨端部应处于常温。
表1接头错边量最大允许值4)使用移动式焊轨机进展无缝线路长钢轨焊接时,应与无缝线路铺设工艺配合作业;锁定焊接时应使用保压推凸,当焊接接头冷却到300℃以下时,方可去除保压压力。
钢轨闪光焊接工艺流程《钢轨闪光焊接工艺流程:钢铁巨龙的神奇“缝合术”》钢轨,就像是铁路的脊梁骨,它们一节一节地拼接起来,才能让火车欢快地奔跑在漫长的铁轨上。
而钢轨闪光焊接这项工艺流程,就像是一场在钢铁世界里的魔法表演,充满了奇妙和独特之处,今天我就来唠唠我的感受和见解。
第一步是准备工作,这就好比厨师做菜前得准备好食材和厨具一样。
工人们要把待焊接的钢轨头清理得干干净净,那些铁锈啊杂质啊,就像趴在钢轨上捣乱的小怪兽,要是不清除掉,准会影响焊接效果。
看着工人师傅戴着护目镜,拿着工具认真清理的样子,就像在给钢轨做美容,告诉钢轨:“兄弟啊,咱马上要做个大变身,可不能邋里邋遢的。
”然后就到了对轨环节,这可是个精细活。
两根钢轨得像两根平行线那样精准地对在一起,公差得控制在极小的范围内。
我感觉这就像两个人在跳交谊舞,得配合默契,一点也不能差。
钢轨之间要是稍微有点歪歪扭扭的,那火车跑在上面估计都得像喝醉酒了似的晃悠。
师傅们小心翼翼地操作那些调整设备,就像是在摆弄一件珍贵的艺术品。
接下来就是重头戏——闪光焊接啦。
一旦设备开启,刹那间,强光闪起,火花四溅,那场景就像在放一场盛大的烟花表演,但可比烟花有力量多了。
电极之间的强大电流让钢轨的端头迅速熔化,那些流淌的钢水就像金色的小瀑布一样,在钢铁的世界里格外耀眼。
这时候要是有个外星人路过地球,估计会以为人类在制造通往外太空的桥梁呢。
这一过程中,热量的控制非常关键,如果热多了,钢轨说不定就被烧得不成样子;热少了,又焊接不牢固。
就像是烤面包,火候得恰到好处。
最后是顶锻和保压环节。
顶锻就像是把熔化在一起的两个钢轨头狠狠地压一压,让它们更好地融合在一起,像是给焊接完成的地方加上一道坚固的封印。
保压则像是在守护这个刚刚诞生的焊接部位,确保它不会出差错。
目睹整个钢轨闪光焊接的工艺流程,我深深感受到这不仅是工程技术,更是一门艺术。
每一个环节都像是一颗精心打磨的珍珠,串起来成为保障铁路安全运行的坚实项链。
向莆铁路现场移动式闪光焊接工艺前言:新建铁路向莆线(XPFJ-5标段:长庆~福州段DK454+100~DK543+674.01、永泰~莆田段DK489+460~DK545+875.699)正线铺轨280公里,其中无碴轨道140公里。
正线采用一次铺设跨区间无缝线路,钢轨焊接采用闪光焊,长钢轨焊接长度不小于500m,钢轨焊接前均已进行焊接试验,钢轨焊接质量、力学性能指标符合国家现行标准《钢轨焊接》(TB/T1632)的规定,所有焊头进行打磨,且焊接接头平直度满足设计要求。
(关键词:铁路、焊接、工艺)随着我国铁路交通运输能力的大力发展,无缝线路已成为现代化铁路施工中的重要内容,其中闪光焊接因内部质量与外观质量均良好,成为高速铁路、普速铁路、城市轨道交通等无缝线路施工中最具优势的钢轨焊接方法。
一、原理:钢轨闪光焊接又分为工厂闪光焊接和现场闪光焊接。
闪光焊接的原理是:钢轨装配成对接接头,钢轨在动静夹具中加紧。
接通焊接电源,然后移动可动夹具,使其端面逐渐移近达到局部接触,即开始通电加热,并有接触点,利用电阻热加热这些接触点(产生闪光),使端面金属熔化,直至端面在一定深度范围内达到预定温度时,动夹具突然加速,以很大的压力使钢轨端面相互挤压,焊接区发生强烈的塑性变形,结合面相互结晶,从而形成牢固的接头。
二、型式检验、周期性检验:现场移动式闪光焊接在开始施工前要掌握钢轨的生产厂家和炉号,认真分析长钢轨母材的化学成分、机械性能、金相组织等资料。
按照所分析的结果设定初始的焊接参数,然后通过焊头落锤实验结果和对断口的分析,对焊接参数进行调整,通过实验和调整的不断循环,直至最后能够达到铁标要求,完成钢轨焊接型式检验。
移动式闪光焊接每焊接500个焊头要按要求进行周期性检验,符合要求后才能继续焊接施工。
三、工艺:现场闪光焊接又分为单元焊接与锁定焊接,以UN-150焊机为例,其工艺流程为:作业准备→拉轨→前打磨、除锈→顺轨、垫轨→焊机对位→焊接→焊缝正火、调直→粗磨→打磨→探伤→施工现场清理。
K922型移动闪光接触焊施工作业指导书-5K922型移动闪光接触焊施工作业指导书1.适用范围本作业指导书适用于有碴和无碴轨道采用K922型移动式闪光焊作业车进行工地钢轨焊接的施工。
2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准,提出应急预案。
对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前的技术培训,考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备⑴正式焊接前必须按铁路钢轨焊接的相关要求通过焊头的型式检验,确定焊接参数,制定相应的规程。
⑵批量焊接生产过程中,应按铁路钢轨焊接的相关要求进行周期性生产检验,检验合格后方可继续生产。
⑶焊接设备的操作人员必须经过专业培训,熟悉钢轨焊头质量标准,经有关部门考核合格,并应持有国家铁路主管部门认可的技术机构颁发的《钢轨焊接工操作许可证》。
⑷操作人员必须严格执行焊接设备的操作规程,并按型式检验确定作业参数操作。
⑸根据焊接需要配齐各种施工设备及检验检测量具,并经认证的检测机构检验合格。
3.技术要求3.1钢轨闪光焊接一般以1000~2000m为一个单元轨节。
即先把500m长轨条焊接成1-2km长的单元轨节,然后再进行单元轨节之间的焊接并对线路进行锁定。
3.2批量生产应在型式检验合格后,且采用与型式检验受检试件相同的生产工艺。
3.3推瘤刀焊500个接头后,拆下的刀片经焊后修复方可再用;推瘤刀更换后应对推瘤余量进行校验。
3.4焊接过程中,焊机人员应认真观察焊接过程,不得离开操作岗位,发生异常时应迅速和监控人员取得联系并及时处理。
3.5探伤人员必须有超声波探伤Ⅱ级以上资格证书方可上岗。
探伤时焊缝温度应冷却到50℃以下。
探伤仪每班班前必须进行基线校准和灵敏度测试。
3.6焊缝任何部位发现未焊透、烧伤、裂纹、气孔和夹碴等缺陷时应切开重焊。
4.施工程序及工艺流程4.1施工程序钢轨焊接作业主要程序内容包括:钢轨表面检查,钢轨接头除锈、打磨,钢轨焊接和推瘤、正火、调直、接头粗磨、冷却、焊缝精磨、探伤、质量检查。
YHG―1200移动式闪光焊轨车现场焊工艺YHG―1200移动式闪光焊轨车现场焊工艺0 前言无缝线路又称长钢轨线路,把轨条焊联至长度1―2km。
近年来,在提速工程的带动下,超长无缝线路开展迅速,长轨条连续焊接的长度可达数百千米,从而构成名副其实的无缝线路。
铺设无缝线路的实践经验证明,无缝线路与有缝线路相比,它在技术经济上有明显的优势性。
据一些国家统计,在节约劳力和延长设备使用寿命方面,无缝线路比有缝线路可节约线路维修费用35-75%。
此外,无缝线路的平顺性好,行车平稳,旅客舒适,非常适合高速、重载列车的运行,还可以减少机车车辆的运营费用。
YHG-1200移动式闪光焊轨车在一个封锁点内可焊接8至10个钢轨接头,该车取消了气压焊用的乙炔发生器和氧气瓶等具有爆炸危险的设备,实现了现场钢轨焊接的机械化操作,改善了作业环境,提高了施工人员的平安劳动保护。
该车采用490KW发电机组作为动力,安装了目前世界上最先进的悬挂式闪光焊机,焊接过程自动控制,具有保压推凸功能,拉伸顶锻力大,有效地保证焊接接头的高质量和高稳定性。
该车的投入使用,满足了既有线复线区段作业需要,解决了焊接火花防护和限界控制问题,大大提高了钢轨焊接的自动化程度和焊接质量【1】。
1 闪光焊工艺原理电阻焊是将钢轨压紧于两电极之间,并施以电流,利用电流流经钢轨接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态,然后借助顶锻压力,从而形成稳固的焊接接头。
2 焊接前的准备在焊轨车进入区间前,应完成钢轨打磨等准备工作,打磨区域为轨端、轨腰。
2.1 作业车准备2.1.1 在到达作业地点解编后,将操纵台上“走行控制转换开关〞置于“车下〞位。
2.1.2 取下液压支腿上的锁定销和保险链,解除液压支腿的机械锁定。
2.2 确认送电后顺序启动焊机控制系统、液压泵站、冷水机。
2.3 车下低速走行操作一号位操作手操纵整车低速走行,至待焊钢轨接头位于作业区两拉轨对正装置的正中间,按下旁路制动按钮实施制动。
技术应用轨道现状调查→鱼尾板、扣减拆卸→轨道配置→轨端清理、除锈及打磨→焊机就位→闪光焊接→焊缝粗打磨→焊缝检测→焊缝精打磨→轨道调整2.操作要点(1)轨道调查轨道调查的主要内容和目的:调查每段钢轨长度;调查长度小于6m钢轨的数量和位置、带有铝热焊缝钢轨的数量和位置、损坏钢轨的数量和位置;根据调查结果绘制现场轨道现状图,为后续轨道拆换和配置做好准备。
(2)成套鱼尾板、扣件拆卸成套鱼尾板、扣件拆卸移除后应分类进行存放防止存储混乱、生锈和丢失,拆卸时应避免对这些材料和轨道形成破坏。
鱼尾板、螺栓、螺母、垫片组装为成套鱼尾板方便业主进行数量统计回收。
(3)轨道配置①根据轨道调查结果绘制轨道现状图,移除带有铝热焊缝或已损坏或长度不足6米的钢轨,并进行配备新钢轨。
②轨道端面距离牵引孔或鱼尾板螺栓孔小于25mm或轨道端面不平整不垂直,使用锯轨机切割轨端,保证轨道端面距离牵引孔或鱼尾板螺栓孔大于25mm并光滑平整垂直。
③闪光焊接每次对钢轨形成约2cm损耗,焊缝应位于线路方向两根轨枕中部位置。
当焊缝位于轨枕上方或距离轨枕小于10cm时,使用锯轨机进行锯轨配置保证焊缝应位于线路方向两根轨枕中部位置。
4.轨端清理、除锈及打磨①去除轨端所有油脂、油迹、污垢、疏松鳞锈、锈迹、潮气,以及所有碾痕。
清洁区应从钢轨末端延伸至少150mm。
②钢轨除锈时端头150mm范围内打磨至露出母材本色,钢轨端头、轨腰、轨头必须打磨平整。
除锈打磨时,顺钢轨方向纵向打磨,不得停留在同一部位长时间打磨,防止摩擦使母材温度过高,形成淬火层。
除锈打磨时对钢轨的磨削量应小于4mm。
对于打磨除锈完成后的钢轨应在24小时内焊接,超过24小时或重新生锈应进行复打磨。
5.焊机就位操作焊机行驶至焊接位置装置铁鞋,焊接前通过调整钢轨的高低和水平位置进行对齐,钢轨对齐以工作面为基准。
钢轨调整完成后调整闪光焊机的焊极进行对齐。
钳口夹紧固定待焊接钢轨后焊机自动对焦两钢轨位置,安装推瘤刀,人工复查无误后开始焊接。
钢轨闪光焊接原理
在现代铁路建设中,钢轨的焊接是一项至关重要的技术。
其中,闪光焊接作为一种高效、可靠的焊接方法,在钢轨焊接领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍钢轨闪光焊接的原理。
首先,让我们理解什么是闪光焊接。
闪光焊接,又称电弧闪焊,是一种利用高电流密度和快速冷却速度进行焊接的方法。
在这个过程中,通过电极与工件之间的短路现象产生高温电弧,使得工件局部迅速熔化并形成液态金属。
对于钢轨闪光焊接来说,其基本过程可以分为四个阶段:预热阶段、闪光阶段、顶锻阶段和冷却阶段。
1. 预热阶段:焊接前,首先对钢轨端部进行预热,以减少焊接时的温差和应变。
2. 闪光阶段:预热后,将两根钢轨端部接触,通过电源输入大电流,使接触点瞬间产生高温,形成液态金属。
此时,由于电极和钢轨之间存在电阻,会形成大量的热量,导致液态金属飞溅出来,这就是所谓的“闪光”。
3. 顶锻阶段:随着闪光的产生,钢轨端部逐渐被熔化。
这时,通过液压系统施加压力,使两根钢轨端部紧密贴合,并将多余的液态金属挤出,形成焊接接头。
4. 冷却阶段:在顶锻完成后,焊接接头会在空气中自然冷却,最终形成坚固的焊缝。
有线伤损钢轨移动闪光焊接施工技术近年来,我国铁路行业飞速发展,截至2022年12月,我国铁路运营里程达到15.5万km,其中高速铁路运营里程达4.2万km。
面对逐年增长的运营里程、货物发送量、旅客承载量,铁路线路的维修维护便成为确保铁路运输安全与稳定的重要工作。
随着我国社会经济的进步,高速铁路无缝线路施工技术已越来越成熟,铁路无缝线路的铺设也逐年增多。
无缝线路建成后达到一定运营里程或钢轨磨损达到一定程度后就要进行换铺,相比新线施工,既有线施工量更大一些。
在处理既有线伤损钢轨接头时,常见的维修处理方法有铝热焊接、闪光焊接和气压焊接。
铝热焊接具有设备小巧灵活、焊接时无需移动母材等优点,但因其接头为铸造组织,强度韧性较低、伤损率高,接头质量易受环境和作业人员操作影响[1-3]。
尤其是既有线钢轨在服役期间产生磨损,导致砂型与钢轨不能完全密贴、易产生溢流飞边等问题,进而影响接头使用寿命。
因此,铝热焊接已逐渐不适应我国大规模铁路维修安全可靠的要求。
气压焊接头为锻造组织,相比铝热焊接头质量较好,无需大功率电源,焊接时间短。
但因钢轨端面的清洁度要求严格,且气压焊采用火焰由表及里以热传递的方式加热钢轨,加热效率低,很难做到均匀加热,其焊接质量易受操作人员和环境因素的影响[4-5]。
闪光焊接头为锻造组织,具有晶粒较细、强度大、韧性好、耐磨性高、平顺性好等特点。
闪光焊因其焊接质量稳定、自动化和机械化程度高、受人工操作水平影响小等优点,已逐渐成为国内无缝线路接头的主要焊接方法[6]。
据统计,国内无缝线路接头中闪光焊接头的占有率最高,接头断轨率最低。
鉴于此,围绕既有线钢轨移动闪光焊施工方法的现状,分析总结了线下焊接、线上焊接和插入焊3种方式存在的问题和解决方法,并展望了既有线钢轨移动闪光焊施工的发展情况。
1移动闪光焊施工方式钢轨闪光焊接分为焊轨基地厂焊和移动式闪光焊。
现阶段无缝线路钢轨焊接流程如图1所示,在焊轨厂将定尺钢轨采用固定式闪光焊机焊接成300~500m的长钢轨,通过长轨运输车将长钢轨运送到铁路现场,再采用移动式闪光焊机将钢轨焊接成无缝线路[7]。
YHG移动式闪光焊轨车检修规则YHG移动式闪光焊轨车是用于铁路维护和修建的重要设备,能够对铁轨进行高质量的闪光焊接。
为了确保车辆的正常运行和提高闪光焊接质量,需要制定一套完善的检修规则。
以下是YHG移动式闪光焊轨车检修规则的详细说明。
1.检修前的准备工作:在开始检修之前,需要对移动式闪光焊轨车进行全面检查,确保各项设备的正常运行。
包括但不限于检查车身结构、电气系统、燃油系统、液压系统和焊接设备等。
同时,还需要做好相关的安全准备工作,包括戴好防护装备、检查消防器材等。
2.车辆的日常检修:移动式闪光焊轨车需要进行日常的巡视和检修工作,以确保车辆在使用过程中的安全可靠性。
包括但不限于检查车辆外观是否有损坏、清洁线路、检查润滑油、检查并更换轨道焊接头和电弧发射器等。
还需要定期进行液压系统和电气系统的检查和维护。
3.安全操作规范:操作人员必须具备相关的操作证书,并熟悉移动式闪光焊轨车的操作程序和操作规范。
在操作过程中,必须按照标准操作程序进行操作,严禁违反操作规定。
操作人员必须了解车辆的安全设备和紧急停机装置的位置和使用方法,并且随时保持沉着冷静的工作状态。
4.焊接工作的检修:焊接工作是移动式闪光焊轨车的核心工作,需要进行专门的检修工作。
包括但不限于清洁焊接区域、检查焊接设备的使用状况、检查电弧发射器的电极和导电部件是否正常、检查闪光头的磨损情况和调整焊接参数等。
在焊接过程中,必须严格按照焊接工艺规范进行操作,确保焊接质量符合要求。
5.维护保养:移动式闪光焊轨车需要定期进行维护和保养工作,以保证车辆的正常运行。
包括但不限于更换易损件、清洁车辆内外部、润滑轴承和传动装置、检查液压系统和电气系统等。
还需要进行定期的电器设备检修和液压系统检漏工作。
6.事故和故障处理:如果在使用过程中发生事故或故障,操作人员必须立即采取应急措施,并及时上报相关部门。
同时,需要进行详细的事故调查和故障分析,制定相应的措施,避免类似问题再次发生。
钢轨挪移闪光焊作业指导书1.合用范围本作业指导书合用于青岛地铁13号线工地钢轨挪移闪光焊作业。
2。
施工准备2.1焊接设备检查在进行钢轨焊接前,应先对焊轨机及配套设备进行检查。
2。
2轨端除锈轨端除锈是对待焊钢轨端面和距离端面500mm范围内轨腰两侧表面除锈,使其露出80%以上的金属光泽。
如果在此范围有凸出轨腰表面的厂标、生产日期等符号必须同时磨平。
2。
3内业技术准备2.3。
1根据设计文件的要求和开通速度的标准,核实施工技术标准。
同时对施工设计图纸进行会审,了解设计意图。
澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
2。
3.2施工人员开工前应通过安全、技术培训考核,特殊工种持证上岗,各种施工机具在开工前全部进场确保状态良好.2。
4外业技术准备2。
3.3在正式焊接前,按照《钢轨焊接第2部份:闪光焊接》(TB/T1632。
2-2022)的要求完成钢轨焊接接头的型式试验。
确定焊接参数,制定焊机操作规程。
2.3.4生产检验应符合《钢轨焊接第2部份:闪光焊接》(TB/T1632.2—2022)相关规定,检验合格后方可继续生产.3。
技术要求3.1气温低于10℃时不宜进行工地钢轨焊接。
刮风、下雨天气焊接时,应采取防风、防雨措施。
3.2施工环境温度较低时,焊前应用火焰预热轨端0。
5m长度范围,预热温度应均匀,钢轨表面预热升温为35℃—50℃,焊后应采取保温措施.3。
3单元轨节摆布股钢轨的焊接接头宜相对,相错量不应大于100mm。
3.4其他相关要求:执行《铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB10413-2003)及设计文件相关要求。
4。
施工工艺流程图4.1 现场挪移式闪光焊接工艺流程图施工准备轨端打磨焊机对位焊接推凸粗 磨正 火矫 直精磨探 伤恢复路线、质量检查5.施工方法5。
1待焊钢轨及接头准备焊接前松开待焊轨头后方10m范围内的扣件及前方一节待焊轨的扣件,长轨下安放滚筒,以便钢轨可以纵向挪移焊接。
焊接前必须检查钢轨端面垂直度和钢轨端面、轨腰导电面除锈质量。
一、什么是钢轨的移动闪光焊接1. 名词解释O焊机: 悬挂式钢轨闪光焊机。
O移动闪光焊: 闪光焊机在铁路轨道上焊接钢轨,焊机及其配套设备的动力源是独立的车载式发电机组;它是无缝线路轨道工程施工中现场钢轨焊接方法之一。
O拉轨器:精确地拉伸待焊钢轨到焊接位置的钢轨张紧装置。
O保压推凸:推凸是在焊机仍然夹紧焊接轨的工况下进行的(独立推凸油缸),而且这种工况可以延时。
具有保压推凸功能的焊机在钢轨焊接过程中以及焊后可以省去拉轨器。
2. 设备图1 自走行组合式(焊机+拉轨器)移动焊轨车图2 移动焊轨车的钢轨张拉装置(拉轨器)图3 移动焊轨车的钢轨焊接记录曲线上述移动焊轨车特点是:可以拉动500m长轨和单元轨节焊接;拉轨器在焊接全过程与焊机保持完全同步运动;焊接准备工序较多,技术要求较高。
图4是集装箱式移动焊轨车,焊机是AMS60型,可以实现钢轨左侧或右侧工作边对正。
焊机可以进行脉动闪光焊。
图4 集装箱式焊轨作业车此种焊轨车配备专用钢轨拉伸器后可以拉动长轨焊接。
未配备专用钢轨拉伸器时,只能进行25m钢轨的线路上焊接。
图5是该焊机的钢轨脉动闪光焊记录曲线。
曲线中记录焊接全过程的送进力(KN)、焊接二次电流(KA)、位移(mm)以及时间量(S)。
曲线中还标出有主要区域参数的计算值。
图5 钢轨脉动闪光焊记录曲线图6是另一种集装箱式+移动式钢轨拉伸器的焊轨作业车。
它的特点是:一台焊机可以配套两架拉轨器焊接线路上左右股钢轨,节省时间。
但是,移动式钢轨拉伸器与焊机在焊接全过程中不容易做到同步运动。
图6 带有移动式钢轨拉伸器的焊轨车图7 移动式钢轨拉伸器图8是拉轨和焊轨一体式(保压推凸)的集装箱移动焊轨车。
焊机是K922型,轨端对位时应考虑推凸油缸的行程、推凸能否到位。
图8(a)焊轨车图8(b) K922焊机二、移动闪光焊与基地闪光焊的差别(对比)比对结果:移动闪光焊的工况比基地闪光焊工况要差一些,因此对焊接施工管理人员的业务素质要求也应更高一些;对操作人员的责任心和技术要求也应更强一些;对焊轨施工的各项规范制定也应更细一些。
三、线路上无缝线路长轨焊接要点1. 前期准备O清理焊接区域,去除一切可能造成焊接轨之间电气短路的金属搭接物。
O仔细检查待焊钢轨上扣件卸掉状况,在规定的拉伸段钢轨长度不能存有未卸除的扣件。
O检查待焊钢轨拉伸段长度,以及是否去除了压在钢轨上的负载;焊轨作业车的液压举升装置是否将作业车车轮提起来脱离了轨顶面。
O轨底置放滚柱的直径、支点以及滚柱的数量是否恰当,要充分考虑到焊机推凸刀底刀高度以及焊接轨整体平顺性。
O认真检查与焊机配套的拉轨器在焊接轨上置位状况;钢轨端面是否对正;夹持范围内钢轨在水平和竖直方向是否平直;张拉油缸拉伸合力是否作用在钢轨中和轴(即不会产生弯曲力矩)。
O独立使用具备保压推凸功能的焊机焊轨作业前,可进行拉动焊接轨检查其取代拉轨器的功能。
O焊机置位要准确,避免反复的落机—夹紧—松轨—升机;检查推凸刀刃口面距轨端面的距离是否合适(必须保证推凸到位)。
O焊接之前必须再次检查轨端面是否对正,重点是轨顶及轨侧工作边。
O检查焊机下方的道床上是否放置了保护垫板,以防止飞溅的火花污染、烧伤床面。
2. 焊接过程O观察闪光焊接后期、加速烧化过程是否出现闪光中断,闪光中断会造成焊缝出现焊接缺陷。
O观察加速烧化过程和顶锻时焊机加紧钳口与钢轨是否出现打滑现象。
出现打滑的焊接接头不能判定它是符合焊接工艺的接头。
O夹持力不足时,会导致拉轨、焊接顶锻时出现打滑;夹持油污的钢轨也会出现加速烧化和顶锻时打滑。
O重焊时,必须磨平钢轨端面,端面斜度应小于0.8mm;端面冷却后才可以重焊。
O雨淋环境下焊接钢轨是不允许的。
小雨环境焊接钢轨必须有完备的防雨淋措施,焊接区域应无漏雨。
拉轨器夹持范围内的钢轨应是干燥的。
O大风、大雨环境下焊接的接头很容易出现大面积灰斑缺陷;4级以下风力焊轨应在焊机周围采取有效防风措施,以减少灰斑出现的几率。
3. 焊接之后O配备有钢轨拉伸器时,焊接全过程完成、松开夹钳后,钢轨拉伸器仍然需要全力夹持钢轨,直至焊接接头的轨头温度低于400o C为止。
O使用保压推凸焊机时,推凸之后仍然需要全力夹持钢轨,直至焊接接头的轨头温度低于400o C为止。
其时间长短是以技术人员(通过实测)输入到焊机程序中的时间为准。
O在未提供钢轨夹紧延时保障而释放焊机任一侧夹紧装置的夹持力是危险的,长轨的回拉力会把高温焊头纵向拉长、截面变小,甚至拉裂、拉断焊缝。
四、钢轨焊接接头正火要点O正火温度的选定: 正火温度不同,对焊头性能的影响也不同。
不同牌号钢轨的焊接接头,最佳正火温度不完全相同。
最佳正火温度是强度和韧性的良好配合,是一个温度范围。
例如U71Mn钢轨焊头正火温度是910~950o C。
O正火与线路低接头:国外的钢轨焊接接头不正火,焊接热影响区(HAZ)宽度窄,约35~40mm(见图9a),软化区宽度更窄。
在运行线路上就不会出现低接头。
正火后热影响区宽度加宽,图9b是同一牌号钢轨焊头未正火和正火后的影响区宽度对比,后者比前者的宽度增加了一倍,从而软化区宽度也增大。
在TB/T1632.2—2005中要求软化区宽度不大于20mm。
图9a图9bO正火存在的问题:图10曲线是焊接接头正火前后硬度对比,正火前的硬度高于钢轨母材,低硬度区很窄,不到10mm,U71Mn焊头正火后轨顶面纵向出现约80mm宽度低硬度区,对高速列车运行是不利的。
图10 焊接接头(轨头)正火前后纵向硬度分布曲线图11 火焰正火O火焰正火:图11是火焰正火焊接试件。
图12是火焰正火加热温度偏低而出现的现象,正火热影响区没有完全覆盖焊接热影响区。
影响正火效果的因素有:氧气、乙炔气体的质量;加热器的火孔喷火状态及火焰强度;加热器摆动量和摆动频率;加热时间。
O火焰正火应调节火焰强度为弱碳化焰,缓慢加热。
氧化焰会使钢轨焊头外部温度高而心部温度低,出现温度不均匀和正火不透。
图12O线路上正火:焊头正火时应有一定的上拱量,否则焊头冷却后会出现轨顶面平直度负偏差。
正火焊头不能承受拉应力。
O正火加热温度监测应使用准确、耐用的测温仪器。
O焊头正火、热处理工艺对于高速铁路运行平稳性至关重要。
五、焊接工艺试验与检验1. 焊头平直度O平直度检测尺必须是正规厂家制造,精度不大于0.05mm。
中间带凹槽的检测尺不能用于精磨(细磨)后检测,只能用于推凸后检测。
O检测尺校对:将两把新尺检测边相靠,正对光亮处,无光线透过;而后将其中一把调转180度再观看有无光线透过。
若透光,用0.05mm塞尺检查。
O检测尺应专人专用,不能随便丢放;检测尺不能受外力作用。
2. 焊接工艺试验要点O通过钢轨焊接工艺试验及试件落锤检验来选定焊接工艺参数;通过焊接试件正火(或加喷风)工艺试验及硬度检验确定热处理工艺参数。
O通过焊接及热处理工艺试验、型式检验确定的工艺参数、制定的工艺规范应用在焊轨生产中,禁止任何改动和调整。
轻易变动工艺参数及工艺规范会导致焊头质量下降和缺陷。
3. 周检或抽检O进行这类生产性检验必须及时出具检验结果报告。
未得到检验结果之前,不宜继续焊轨,否则检验结果不合格时返工量较大,欲速则不达。
硬度检验报告滞后,可能出现大量不合格热处理焊头。
六、线路钢轨焊接施工分析1. 钢轨焊接的施工工序分类O单元焊:把500m长钢轨焊接成单元轨节。
单元焊是无缝线路轨道施工中的独立施工工序,可以不受轨温限制。
应注意:(1)不仅要拆除活动段500m轨道弹条扣件,也应拆除固定段靠近焊接端面一段长度钢轨上扣件。
(2)拉伸时,应在轨底与承轨台面支垫滚筒减少摩擦力和保证长轨条的拉伸量传递均匀。
滚筒直径不宜小于30mm。
焊轨前拉动长轨有利于均匀初始纵向力。
O锁定焊:进行单元轨节的最终焊接,它是和应力放散、线路锁定结合在一起的施工工序。
通常是先焊接后锁定。
工序完成后轨道即形成无缝线路。
O合拢锁定焊:将两部分无缝线路焊连在一起。
此项施工必须遵守无缝线路施工规范。
2. 线路钢轨闪光焊接的钢轨受力分析O钢轨纵向受力:长钢轨纵向移动时摩擦力;焊接顶锻时瞬间顶锻拉力。
O有资料介绍,轨型60kg/m、轨长500m、轨底与轨枕间支垫滚柱,在2%坡道上移动时摩擦力约77KN;另一份资料介绍同轨型的2000m长轨,轨底放置滚筒,在1.2%坡道上移动时摩擦力约83KN。
O焊接顶锻:焊接60kg/m钢轨的顶锻力一般在500KN左右;顶锻时瞬间拉动长轨的力将会大于顶锻力,其大小与长轨质量和加速度成正比。
单元焊时,焊机的拉力应满足摩擦力与顶锻力之和,并有足够拉力储备。
O温度力:钢轨的温度力是轨温发生变化,而钢轨不能自由伸缩的情况下出现的。
如果在轨温为T0时,将一段长度为L 且处于自由状态的钢轨两端完全固定,当轨温相对T0上升或下降Δt时,相当于把钢轨压缩或拉伸了一个对应Δt的自由伸缩量ΔL,于是钢轨内产生了纵向温度力P t。
温度力以受压为正。
钢轨自由伸缩量ΔL=L×Δt×11.8×10-6/℃(1)60kg/m钢轨的温度力P t=19.2×Δt(KN) (2)O锁定焊时的钢轨拉伸量应当考虑到钢轨焊接实际烧损量(缩短量)。
(a)应力放散后,钢轨焊接端面相互重叠的长度:在作业时平均轨温等于实际锁定轨温,则重叠的长度应等于钢轨焊接实际烧损量(缩短量)。
作业时平均轨温低于实际锁定轨温,为使锁定轨温进入设计锁定轨温范围,需要拉伸钢轨焊接。
拉伸量ΔL为预留间隙与钢轨焊接的缩短量之和。
在(1)式中Δt 即为提高零应力轨温的温差值,L为拉伸段(自由状态)长度。
(b)钢轨焊接实际烧损量(缩短量)应是从型式检验试件的焊接参数位移量中获取的。
焊接工艺以位移作为控制参量,可以减少拉伸锁定焊时钢轨缩短量偏差。
拉伸焊接时,专用拉轨器(或保压推凸焊机)的拉力除满足焊接所需拉力外,还应有足够拉力储备,满足焊前拉伸钢轨提高零应力轨温的温度力。
七、线路上移动闪光焊实例分析2007年2月初在合宁线铺轨后进行试验。
O500米长轨扣件全部松开,轨底未加滚柱,用拉轨器拉此轨条,使轨缝为零,松开拉紧力后轨缝又出现约10mm,说明有弹性变形。
O上午10点钟轨缝10mm,到中午12点钟轨温升到19℃时再测量轨缝又回到零,即轨端面封闭。
O在工艺试验时用短试件焊接,但是焊机油压宜调控到高油压(额定值)。
否则,线路焊接长轨时不调升油压会发生顶锻打滑;若调升油压,又与工艺试验工况有偏差。
(观看K922保压推凸焊机焊接记录曲线)钢轨端面未留有间隙的拉伸焊接记录曲线钢轨端面未留有间隙的拉伸焊接记录曲线钢轨端面留有间隙的拉伸焊接记录曲线拉伸钢轨焊接出现打滑的记录曲线拉伸钢轨焊接出现打滑的记录曲线拉伸钢轨焊接出现打滑的记录曲线八、钢轨闪光焊接接头缺陷分析图1.1 落锤断口焊缝位置灰斑 (图中箭头指处)图1.2 灰斑金相组织(无规则黑色块状物为硅酸盐夹杂)图2.1 钢轨未焊合断口(1区有熔融状表层,2区脆性断裂)图2.2 熔融状表层金相(灰色为熔融覆盖层,基体为珠光体)图3.1 轨底与焊机电极打火断口(轨底黑区为打火点)图3.2 打火点金相组织:马氏体+残奥及少量贝氏体图4 推凸不净的疲劳断口(断口扇形疲劳区起源轨底)图5.1 轨腰推凸不净的断口(轨腰应力集中引起断裂)图5.2 轨腰焊缝处的水平纵向裂纹断口(箭头指处为裂纹源)图6.1 推凸后轨腰表面熔渣形成疲劳源的疲劳断口图6.2 疲劳断口侧面宏观形貌图7.1 轨底脚过烧断口(箭头指处为过烧部位)图7.2 过烧断口的微观形貌:蜂窝状,微裂纹图8 焊缝处轨头局部压陷的宏观形貌图9 焊头轨腰部位水平纵向裂纹图10 轨头核伤断口。