提高钢轨焊接质量保证行车安全
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地铁钢轨伤损原因分析及维护摘要:随着国家的快速发展,大中城市人口密集,交通拥堵,地铁作为城市的交通生命线,其运力大、速度快、费用相对低廉,目前已成为大多数市民首选的出行工具。
随着交通量的增加,密集的车流对钢轨的损伤也日益严重。
基于此,本文分析了地铁钢轨伤损原因的分析及维护管理措施。
关键词:钢轨;伤损;维护随着城市化的迅速发展,地铁作为大中城市稳定快捷的交通方式,发展越来越快。
于是安全问题成为地铁运营中重点关注的内容,轨道作为地铁运营中最基础的设施,承担着源头的安全保障,而钢轨是轨道结构重要的一部分,引导机车车辆的轮对前进,承受轮对的巨大压力及冲击力,并将受力传递至轨枕及道床,起着承上启下之功效,钢轨的状态会直接影响运营的安全和质量。
一、地铁运营特点地铁因其承载量大、稳定快捷等特点,成为缓解城市交通压力的一种手段,其列车开行密度很大,在部分人流量大的区段甚至发车间隔短至120秒;地铁作为城市公共交通,其站间距很小,需要频繁的制动起步;且地铁线路受人流密度及地面建筑物影响,其线型复杂,存在大量小半径曲线(曲线半径R≤300m),各种不利因素的影响,造成钢轨伤损频发。
二、地铁钢轨损伤的类别及原因分析地铁在运营过程中出现的伤损按照其形成原因可归纳为以下几点:1.钢轨的材质问题,钢轨在制造的过程中,由于工艺原因造成钢轨内有炉渣、气泡、白点、金属外物等杂质,这些缺陷在轮对荷载的反复作用下,最终造成钢轨核伤、裂纹及轨头变形等情况。
2.焊接的原因,地铁受作业空间和运输条件限制,一般均采用25m厂制轨进行现场气压焊或铝热焊,特别是铝热焊,受温度、湿度及作业人员技能等影响,其内部出现小的气孔或者夹渣,造成运营过程中伤损不断发展,最后造成钢轨的折断。
3.外部受力造成的伤损,由于钢轨在铺设施工过程和维修作业中,造成钢轨的外部伤损(机械撞击造成的表面伤损,电弧造成的表面伤损等等),这些缺陷在轮对的荷载的作用下,形成各种伤损。
探讨地铁钢轨伤损原因及防治措施摘要:本文笔者结合实际工作经验,对地铁钢轨伤损现状做了简要的分析,并提出相应的对策措施,以延长钢轨的使用寿命,确保轨道交通运输的安全和降低运营成本。
关键词:地铁;钢轨伤损;原因;对策措施0概述随着我国城市的发展,出行需求增加,但由于道路交通的昂贵费用和运行的拥挤状况,轨道交通,尤其是地铁成为成千上万乘客更适合的选择,可以说在很多城市,地铁逐渐成为上班族的生命线。
但由于轨道交通安全涉及因素较多,无论在设计阶段、施工阶段还是运营阶段,都隐含着触发事故的潜在条件,因此,钢轨质量和工作状态的好坏,都会直接影响到轨道交通的安全性与舒适性。
钢轨伤损是指钢轨在使用过程中发生折断、裂纹,以及其它影响和限制钢轨使用性能的伤损。
钢轨在轮轨作用力下,会产生疲劳、磨耗、变形、裂纹,或由于金属材质缺陷而造成像核伤这样的钢轨伤损。
1地铁钢轨伤损现状分析钢轨是作为一根支撑在连续弹性基础或点支撑上的无限长梁进行工作的。
它主要承受轮载作用下的弯曲应力,同时还要承担轮轨接触点上的接触应力,以及轨腰与轨头或轨底连接处可能产生的局部应力和温度变化作用下的温度应力。
在轮载和温度力的作用下,钢轨产生复杂的变形,如压缩、伸长、弯曲、扭转、压溃、磨耗等钢轨伤损是轨道交通中一个比较突出的问题,它与行车安全、运输成本、钢材选用和设计制造都有着密切的关系。
钢轨伤损根据伤损程度可分为轻伤、轻伤在发展、重伤和断轨。
图1为钢轨生命周期图。
图1:钢轨生命周期图2 钢轨伤损主要原因城市轨道交通作为城市客运的主体,它运营时间长、行车密度大、安全性要求高、维修条件差,隧道所占比重大,所以其钢轨伤损的成因也有自身的特点。
2.1 材质缺陷及疲劳伤损1)剥离掉块:钢轨接触应力大于钢轨屈服强度是造成剥离的外因;钢轨轨头踏面存在夹杂物是造成剥离的内因。
除钢轨质量外,线路不平顺、轮轨润滑涂油工艺不当也能引起剥离掉块。
2)核伤:它与通过的总重成正比增加。
简述铝热焊接钢轨的主要原理
铝热焊接钢轨是一种常用的钢轨连接方法,它的主要原理是利用铝热焊接技术将两段钢轨连接在一起,形成一个连续的轨道线路。
铝热焊接钢轨的主要原理包括以下几个步骤:
1. 准备工作:首先需要准备好要进行焊接的钢轨,并确保它们的尺寸和表面状态符合要求。
同时,还需要准备好热焊接设备和铝焊丝等焊接材料。
2. 预热:在进行铝热焊接之前,首先需要对要焊接的钢轨进行预热。
预热的目的是提高钢轨的温度,以便在焊接过程中更好地与铝材料融合。
通常,预热温度为200摄氏度左右,可以通过火焰喷枪或电热器等设备进行预热。
3. 焊接:预热完钢轨后,可以开始进行铝热焊接。
焊接时,将铝焊丝放置在两段要连接的钢轨之间,然后使用电弧焊接设备,通过电流和热量将铝焊丝熔化,与钢轨形成一体化的连接。
焊接过程需要控制好焊接温度和焊接速度,以确保焊接质量。
4. 冷却:焊接完成后,需要让焊接部位冷却一段时间,以确保焊缝的强度。
冷却过程中,可以使用水或其他冷却介质加速冷却。
冷却时间一般为几分钟到几十分钟,具体时间取决于焊接材料和焊接条件等因素。
5. 整形和修整:在焊接完成并冷却后,还需对焊接部位进行整形和修整。
这可以通过磨削、切割和打磨等工艺来实现,以确保焊接部位与原始钢轨的外观和尺寸一致。
铝热焊接钢轨的主要原理是通过在焊接过程中将铝焊丝与钢轨熔化融合,形成坚
固的连接。
这种连接方式具有焊缝强度高、耐磨损、抗腐蚀等优点,适用于各种铁路、地铁及轻轨等铁路线路的建设和维护。
同时,铝热焊接钢轨还能够提高钢轨的使用寿命和行车的平稳性,减少噪音和振动,提高运行的安全性和舒适性。
钢轨铝热焊焊接工艺及其质量控制作者:张鑫来源:《科学与技术》 2018年第6期摘要:随着经济科技的进一步发展,我国使用闪光焊、铝热焊等方式焊接的钢轨数量不断增加,它对于行车的安全性有很大的影响。
在焊接的过程中难免会存在焊接的缺陷,故对焊接工艺进行优化升级是十分必要的。
本篇文章将对钢轨铝热焊焊接工艺和其质量控制措施进行思考分析,旨在进一步确保铁路的行车安全。
关键词:钢轨;铝热焊焊接;质量控制钢轨焊接对于轨道列车在运行过程中的安全性有很大的影响,随着我国科技的进一步发展,社会各界对于钢轨铝热焊焊接工艺有更高的要求。
本篇文章将对钢轨铝热焊焊接工艺和其质量控制措施进行思考分析,旨在进一步确保铁路的行车安全。
1 钢轨焊接的方法钢轨焊接有四种方式,它们分别是闪光焊、气压焊、铝热焊以及窄间隙电弧焊,其中后两种是属于熔化焊类,前两种是属于压力焊。
接下来就对钢轨焊接的方法进行思考介绍,主要有以下几个方面:1.1闪光焊闪光焊是将待焊的钢轨两个端面局部对正接触,如图1:图1:闪光焊它的接触面是凹凸不平的,有着较高的电阻。
电源接通后,电阻会产生热量将其钢轨端部迅速加热,其中的凸点会随着温度的上升烧化、蒸发和爆破,最终从接头处喷射出来形成闪光。
闪光会持续一段时间,随着温度的上升加上顶锻力,这使得钢轨相接触的液态端面被挤出形成形成焊瘤,没有被挤出的会变形和再结晶最后使得两根钢轨连接成为一个整体形成焊接的接头。
1.2气压焊钢轨气压焊是可燃气体燃烧加热轨端和附近的金属至半熔化状态,加上顶锻压力可以使其形成焊瘤,没有被挤出的两端面高温金属会发生变形,原子互相扩散,结晶后形成为一个整体。
1.3铝热焊铝热焊焊接是一个氧化还原反应,这个过程中会释放出大量的热量,如图2:图2:铝热焊最后生成的铁熔化成为钢液,密度大的沉在坩埚底部,反应生成的熔渣因为密度小浮在坩埚上面。
反应完成后,高温钢液会将坩埚底部的自熔塞熔化从而是钢液可以往下浇铸到型腔中,型腔是和钢轨外形尺寸一样的砂型以及待焊接轨端面组成。
钢轨铝热焊接工艺及其质量控制摘要:随着我国经济的持续发展,各行业技术要求越来越高,而对于钢轨铝热焊接技术,与列车的实际运行安全问题有着直接的联系,因而钢轨铝热焊接技术的应用也越来越受到业内的重视。
关键词:铝热焊;缺陷;钢轨焊接;质量控制引言:随着社会和经济的迅速发展,铁路运输行业也在迅速发展。
铁路是现代交通工具中的一项重要内容。
随着我国铁路行业的快速发展,钢轨焊接技术成为了保证线路质量的关键。
目前,国内的钢轨焊接工艺有:铝热焊接、闪光接触焊接、气压焊接等。
综合比较三种不同的钢轨焊接技术,铝热焊接技术被广泛的应用于钢轨焊接。
但目前铝热焊接技术还存在着许多缺陷,这就给钢轨焊接工作造成了一定的难度。
1.铝热焊接工艺概述1.1铝热焊接工艺原理分析铝热化学反应是一个氧化还原反应,利用铝和氧化铁及适当量的金属合金按比例配成铝热焊剂,放在特制的坩埚中,利用预热枪中性火焰点燃置于坩埚帽中心的安启塞来引燃焊剂,焊剂点燃后立即发生强烈的化学反应,在反应过程中铁(Fe)被还原出来,由于铁比重大沉于坩埚底部,铝氧化成氧化铝(Al2O3)溶渣较轻,浮于上部,同时产生巨大的热量,高温的钢水随即浇入安装在轨缝处的砂模中,将两轨端熔化,浇注金属本身又作为填充金属,将钢轨焊接起来。
1.2钢轨焊接工艺的对比及铝热焊接的优势闪光接触焊焊接速度快,焊接质量稳定,但焊机投资大,所需电源功率也较大。
气压焊一次性投资小,无需大功率电源,焊接时间短,焊接质量好,缺点是在焊接时对接头断面的处理要求十分严格,并且在焊接时需要钢轨有一定的纵向移动,因此对超长钢轨的焊接有一定难度,特别是无法进行跨区间无缝线路的线上焊接。
铝热焊接与其他两种钢轨焊接工艺相比,焊接质量虽不如闪光接触焊和气压焊,但仍存在很多优势。
它的优势在于:第一,它的操作比较简便,容易掌握,对操作人员的要求相对较低,通常仅需要6名工人来进行相应的焊接;第二,焊接时间短,从焊接开始到结束仅需要1个小时;第三,可在钢轨固定的情况下进行焊接。
0引言高速铁路技术,是指与高速铁路系统有关的一切科学技术,包括铁路建设技术、列车制造技术、材料组装技术、信息采集技术、调度控制技术、维修技术等,常规运输能力和管理水平。
与航空技术一样,高铁技术是一个非常庞大复杂的工程系统,不能用单一的速度来概括。
近年来随着我国高速铁路的发展,轨道钢的制造及焊接技术也有了长足的发展。
目前我国轨道钢焊接技术主要有以下三种方法:轨道钢接触焊接、气压焊接、铝热焊接。
1钢轨接触焊钢轨接触焊又称闪光焊接。
其基本原理是两条轨道钢断面相互接触,起初只有几个点相互接触,形成最初的通电过梁,当强大的电流通过两个轨道接触面时,轨道钢就会产生很大的电阻热,直到钢轨过梁被爆破、喷弧,发出飞溅和闪光,并出现金属熔滴变成了一个新的过梁,所以爆破、喷弧飞溅和闪光将持续进行,直到钢轨端面的污垢被喷射干净并加热至熔化状态,同时切断电源并使端部相对,同时对表面加压,使其在挤压作用下相互结晶,完成两轨的焊接。
钢轨接触焊(闪光焊)一般应用于钢轨工厂内部的焊接,无缝绒路百分之九十五是采用此种工艺完成的。
由于钢轨接触焊的焊接热源来自工件内部热源,热量集中,加热时间短,焊接过程不需要补充金属。
加工金属的过程比较简单,热影响区相对较小,容易获得质量较好的焊接连接件,钢轨焊接厂采用的焊接工艺基本相同,包括:钢轨分配、探伤、钢轨端面修复、进入焊接工位、焊接、粗磨、精磨、矫直、正火、探伤、进入钢轨承力平台、装车运至现场。
各工序中最关键的焊接质量直接关系到铁路线维护工作量的多少。
如果存在任何问题,焊接过程的质量严重时直接关系到线路的维护工作量,更甚者会危及行车安全。
轨道钢属于大断面材料。
其型材中部材质差,熔点低,有夹渣带。
松散,产品颗粒粗糙。
在焊接和顶锻过程中,挤压出边缘较好的材料,而中心的较差材料向外膨胀,纤维结构被打断和弯曲。
这对钢轨的质量有很大的影响。
钢轨焊接质量分为外观质量和内部质量两部分。
均应符合TB/t1632.2-2005的要求。
钢轨铺设施工技术及质量验收标准一、引言钢轨作为铁路运输系统中的重要组成部分,其施工技术和质量验收标准对于确保铁路运输的安全、顺畅和高效具有重要意义。
本文将探讨钢轨铺设的施工技术和质量验收标准,以期帮助相关工作人员提高施工质量和验收标准的准确性,保障铁路运输的可靠性和安全性。
二、施工技术钢轨铺设的施工技术包括前期准备、标高控制、设备使用和操作、焊接技术、固定和调整等方面。
1. 前期准备钢轨铺设前,需要对施工现场进行前期准备工作。
这包括清理施工场地,确保铺枕石的平整和牢固,并对环境进行评估,确保施工现场安全。
同时,应制定详细的施工方案,确定施工队伍和负责人员,并保证必要的安全措施和施工设备的准备。
2. 标高控制在钢轨铺设过程中,保证标高控制的准确性是非常重要的。
标高控制主要包括进行实地测量、校正和调整。
施工人员应熟悉测量仪器的使用方法,确保测量精度,并根据地形和设计要求进行标高调整,以确保施工中的平整度和水平度满足要求。
3. 设备使用和操作钢轨铺设需要使用专业设备进行操作,如起重机、轨道车等。
在使用设备前,施工人员必须熟悉设备的操作规程,并对设备的维护保养进行及时检查和记录。
操作人员应经过专业培训,具备操作设备的能力,以确保施工过程的安全性和效率。
4. 焊接技术钢轨的连接通常采用电焊技术,包括闪光焊、电弧焊和气焊等。
施工人员必须熟悉各种焊接技术的操作规程和要求,并严格按照设计要求进行焊接。
焊接过程中应注意焊接接头的质量,以确保焊缝的牢固性和连接的可靠性。
5. 固定和调整钢轨在铺设过程中需要进行固定和调整,以使其达到设计要求的几何形状和位置。
施工人员应熟悉固定和调整的方法和要求,并使用合适的工具进行操作。
调整过程中应注意轨距、轨面和轴线的准确度和平整度,并进行必要的修正和调整,以确保钢轨的质量标准和车辆的安全运行。
三、质量验收标准钢轨铺设的质量验收标准旨在确保施工质量的合格性和铁路运输的可靠性。
质量验收标准主要包括几何尺寸、表面质量、焊接质量和固定效果等方面。
钢轨探伤管理规则发布部门: 铁道部发布文号: 铁运[2006]200号第一章总则第一条为适应铁路运输的发展,加强钢轨探伤管理,提高钢轨探伤作业质量,根据《铁路技术管理规程》,特制定本规则。
第二条钢轨探伤工作具有流动性和技术性强、安全责任重等特点,是工务部门钢轨防断、确保行车安全的关键工作。
钢轨探伤作业应安排在白天进行。
各有关部门要为探伤人员提供必要的工作、生活和业务学习条件,要对探伤设备的转运、存放、上道作业等给予积极支持和配合。
第三条各级管理部门要重视探伤工作,探伤从业人员应固定,探伤队伍应稳定。
铁路局要积极改善工务系统培训基地的探伤培训条件,加强探伤技术人员的培训工作。
工务段(桥工段)应建立探伤人员演练场所。
探伤管理组应建立探伤人员技术档案。
第四条铁路局应加强两级探伤网络建设,实现钢轨探伤车与钢轨探伤仪之间检测数据资源共享、相互补充;定期组织钢轨探伤车操作人员与工务段探伤人员进行技术交流,根据检测结果进行技术总结,以防漏检或误判。
第五条本规则适用于铁路线路钢轨探伤。
第二章组织管理第一节机构和人员第六条铁道部钢轨探伤主管部门负责全路钢轨探伤管理工作。
第七条铁路局工务处负责全局钢轨探伤的组织管理工作,负责钢轨探伤技术和设备的管理。
第八条铁路局工务检测所应设钢轨探伤管理组。
第九条工务段(桥工段)、工务机械段应根据工作任务设探伤生产机构。
第十条铁路局应设专业技术人员主管钢轨探伤工作。
工务段(桥工段)、工务机械段应设专人负责钢轨探伤工作。
第十一条要按照GB/T 9445和《国家职业标准》的要求加强对探伤人员的技能培训、鉴定和考核。
执机人员必须具有I级或以上级别的探伤人员技术资格;Ⅱ级探伤人员应不少于探伤人员总数的50%。
第十二条仪器检修人员应具备Ⅱ级或以上级别的探伤人员技术资格,具有必要的电子技术知识和技能。
对仪器检修人员应实行考评制度,不合格者不应担任检修工作。
第十三条探伤从业人员要加强业务学习、不断提高业务技能。