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焊接60的U75v钢轨和U71Mn钢轨上的质量分析和对比摘要：随着我国社会经济的发展，为适应铁路高速、重载的要求和客运专线建设的需要，对各类钢轨的焊接提出了更高的要求，在我的实际工作当中，我所使用的是瑞士Schlatter 公司生产的GAAS80/580钢轨电阻焊机焊接钢轨，目前主要焊接60的U75v钢轨和U71Mn钢轨，所以，本文根据我的实际工作经验，通过对两种钢轨焊接工艺和焊接质量的相应分析，从而获取这种焊机对2种钢轨的焊接质量差异。
关键词：U75v钢轨；U71Mn钢轨；GAAS80/580钢轨电阻焊机一、引言长轨焊接生产轨种涉及到各钢厂的U71Mn、U75V钢轨。
近年来在焊轨设备上，大多使用士Schlatter公司生产的GAAS80/580钢轨闪光对焊机进行长轨焊接生产。
一般来说，强度较低的U71Mn钢轨，使用时间最长，强度等级为880MPa，有较好的韧、塑性，焊接性优良；焊接也相对容易，而强度较高的U75V（原牌号为PD）是攀钢首先于20世纪90年代初利用3当地铁矿石中共生的钒钛等微量元素研究开发出的高碳微钒合金轨，强度等级为980MPa，钢轨的焊接难度普遍认为较高，这种钢轨耐磨性、韧性及抗疲劳性好，一般认为其使用性能优于U71Mn热轧钢轨。
二、U75V与U71Mn钢轨焊接工艺参数的调试比较2.1 U75V与U71Mn钢轨化学成分及可焊性分析和比较对所选用的U71Mn和U75V两种钢轨进行钢轨化学成分及其可焊性分析比较，与U71Mn 钢轨钢相比,U75V钢轨钢的碳含量与之相近,但增加了硅及钒,因此它的强度有所提高,耐磨性能略优,但韧性却劣之。
表1 钢轨化学成分比较从表1的钢轨化学成分分析中，U75V钢轨同U71Mn钢轨相比，在化学成分上有许多区别，从C、Si及V等化学成分来说，U75V有不同程度的增加。
从含碳量看U75V、U71Mn钢轨均为共析钢的范围，U75V含碳量有一定程度增加，但是可焊性较U71Mn钢轨差，这是由于硅会降低钢轨的焊接性能。
浅谈钢轨闪光接触焊工艺参数的选择及常见缺陷的预防措施王洪钢轨闪光接触焊是一种生产效率高、质量稳定可靠的钢轨焊接方法，也是目前国内外运用最为广泛的一种，在我国发展高速铁路事业中起到不可或缺少的作用。
如何取得优质的钢轨闪光焊焊头，是一个复杂的问题，这其中包括设备问题等等。
我们从事钢轨焊接的过程中，除了要考虑焊机的问题外，还要在生产过程中注意钢轨焊前的准备、钢轨焊接过程，焊后焊头的处理和焊头质量的检控等问题，要解决这些问题，从而获得质量可靠的焊接接头，就要建立一个好的焊接工艺参数。
一、钢轨闪光接触焊的可焊性钢轨闪光接触焊是一种以塑性变形再结晶过程为基础的压力焊接方式。
两个待焊轨本身存在电阻，接触处存在接触电阻，当电流流经钢轨时就会产生电阻热量，接触电阻在闪光加热过程中起主要作用，所产生的热量和电阻大小成正比，与电流大小的平方成正比。
在钢轨端部由于电流流经电阻产生热量，使钢轨端部迅速加热、触点被加热烧化，形成金属“过梁”进一步加热，“过梁”加速，“爆炸”形成金属火花从钢轨间隙中射出，这就是闪光，随着钢轨端部温度的提高，闪光就会愈来愈激烈，在闪光加热过程中，钢轨端部逐渐达到溶化温度，在高温下，迅速施加相当大的挤压力，在钢轨相接触的界面上，就会产生塑性变形再结晶过程，使两根钢轨连接成为一个整体，形成焊接接头。
焊接接头质量是与钢轨材料的化学成分、轨种、生产厂家有密切联系，并不是所有的钢轨材料都具有同样的良性的可焊性。
钢轨闪光接触焊的可焊性一般是就工艺可焊性而言的，选择使用合理的焊接工艺过程，使钢轨得到优质焊接接头的能力，在接近或邻近区域内没有裂缝，未焊透，非金属夹杂物等缺陷，并且有良好的综合性能。
对工艺原则可焊性来讲，并不是钢轨材料固定不变的性质，看起来不甚好焊的钢轨，通过新工艺参数的调整后，不好焊接的钢轨也可以变成较好焊接的钢轨了。
二、钢轨闪光接触焊的特点钢轨的种类很多，以化学成分来分，碳钢和合金钢轨使用较多。
闪光焊接原理及其参数一、闪光焊接原理制链机组闪光对焊是一种使一个弯曲成形的金属圆环的两个端面通过电阻焊的方法对接成一个闭环的焊接方法。
焊接的热量是由极大的电流在金属表面的若干细小接触点的电阻以及接触的拉开时产生的电弧产生的。
在断面温度达到一定高度并产生金属熔液面时对两端面施加压力，从两端面中挤出熔融金属，并通过最后快速顶锻，使已达到熔化温度的母材金属端面重新结晶，熔为一体。
将被焊接环的两端夹在与电阻焊变压器次级连接的两电极中，当启动主电源、电子控制和液压、机械设备后，形成环背电流，液压设备将活动端的端面以设定的速度移近固定端，是两端面接触和挤压，形成焊接电流（焊口电流），巨大的电流使环口两端面温度升高，街头两端面上凹凸不平点接触点产生很大的电阻热，这些接触点迅速熔化，在变压器产生的磁场作用下，熔化的金属液滴穿过焊缝间隙，以很快的速度喷射出去，并形成许多小电弧产生高热，这个过程称为“预热闪光过程”。
然后将两端面拉开一点，电弧消失，端面迅速被氧化，端面的高温向两面的母材扩散，这个过程称之为温度均衡扩散过程。
反复进行若干次向前挤压接触的预热闪光过程和拉开温度均衡扩散的过程，金属开口两端形成温度很高的热影响区，并使金属两端面形成高热，直至被熔融金属层所覆盖，直到焊口接触到一起时，由于金属熔液不断地被喷射出去，焊口电流建立不起来，或者虽建立了，但达不到设定的时间又熔化喷射出去了，进不了温度均衡扩散过程，电极只有继续前进，闪光越来越猛烈，两焊口端面中的氧化物和杂质被喷射出去，这个过程称之为“连续闪光”，当连续闪光长度达到规定的总烧化长度时，焊机活动端迅速前进，将两界面紧紧地顶在一起，这个过程称之为“顶锻”，在顶锻过程中，电流迅速被切断，焊缝中的氧化物和杂质被挤出，形成毛刺。
顶锻后焊口熔在一起重新结晶，待其冷却到一个稳定状态这一过程所用的时间称为冷却时间。
冷却时间到后，上电极抬起，焊接过程结束。
二、闪光焊接参数的定义、影响及注意事项：1、顶锻压力：顶锻压力通过顶锻缸传给活动台，活动台通过电极夹住链环把压力传给焊口。
焊轨机主要技术参数及特点1.K920移动式闪光焊轨机（1）主要技术参数：额定电压： 380+10%V柴油发电机功率： 600KW柴油发电机输出电压： 400V液压系统工作压力： 100kg/cm2顶锻力： 1000KN夹持力： 2500KN最大焊接面积： 12000mm2生产率： 12焊头/h （连续闪光时）生产率： 18焊头/h （脉冲闪光时）重量： 3000kg（焊头部分）外形尺寸：（L×W×h）：1590×965×1300mm（焊头部分）推镏方式：保压推镏（2）焊机主要组成：K920焊接机组主要由：焊接机头、提升架、柴油发电机组、液压系统、电器及计算机控制系统等组成。
①焊接机头：由四部分组成，通过安装于顶部的液压油缸的动作，使安装于下部的四个电极块夹持在轨腰上，焊机头承轨面上可增减调整垫片以满足不同轨型的要求；下部的两个顶锻油缸，可对钢轨进行拖拉和焊后顶锻；推凸刀用来切削顶锻后的挤出熔渣，机头内设有冷却水循环通道。
②提升架：安装于移动车内尾部，由转盘、吊臂、油缸及液压管路、线控器等组成。
它的作用是用来提吊焊机头并摆动至左右两钢轨的焊接位置，和提升焊机头于车内。
③柴油发电机组：由康明斯发动机和发电机组成，安装于移动车内前部，用来提供焊接机组的动力和照明用电。
④液压系统：由油泵、液压马达、管路、执行元件等组成，用来完成对钢轨的夹持、拖拉、顶锻、提升摆动和移动车尾部的顶升动作。
⑤电器及计算机控制系统：主要由控制屏、计算机及打印机等组成。
通过输入各种合适的参数后，能对焊接过程（低压、高压、加速、顶锻、推凸等系列工作）进行全自动控制，并将全部过程记录于电脑中，也可将该焊接过程以表格和曲线图形式表述出来。
记录内容主要包括：日期、时间、接头序号、轨型、各焊接阶段的电压、电流、夹持力、顶锻力、顶锻距离、过程工作时间等参数。
⑥其它：为完成焊接工序，除上述焊接机组的主要部件组成外，还在国内自行配置了部分辅助工序的机具和设备。
闪光对焊工艺工艺参数1.电压：闪光对焊过程中电压是一个重要的参数，它直接影响到焊接的过程稳定性和焊缝质量。
一般来说，电压过高容易引起飞溅、熔池扩散过大等问题，同时还会导致较大的焊接热输入，从而增加变形风险。
而电压过低则容易产生不稳定的电弧，焊接缺陷频发。
因此在选择电压时，需要考虑到电极材料、工件材料以及焊接要求等综合因素，进行合理的调节。
2.电流：电流是控制焊接过程中热输入的重要参数。
电流大小直接影响到焊接熔池的形成和传输。
通常情况下，选择电流越大，焊接热输入越大，焊接速度越快，但是焊接过程中也容易产生过大的热输入，从而引起气孔、裂纹等焊接缺陷。
因此，需要根据焊接材料的导电性、焊接速度等因素进行合理的选择。
3.压力：压力是控制焊接件之间形成紧密接触的重要参数。
足够的压力能够确保熔池形成的同时实现金属材料的良好结合，避免焊接缺陷的产生。
一般来说，压力过大容易产生焊接变形，而压力过小则容易产生缺陷，因此需要根据焊接材料的硬度、厚度、焊接速度等因素进行合理的选择。
4.时间：闪光对焊工艺中的时间参数主要包括预压时间、加热时间和冷却时间。
预压时间是指在闪光对焊前的一段时间内加在焊接件上的压力，用来确保良好的接触。
加热时间是指加热电流通过工件产生的热量，控制闪光对焊熔池的形成。
冷却时间是指焊接完成后的一段时间内进行冷却，以保证焊接件的力学性能和变形控制。
在选择时间参数时，需要综合考虑材料导热性、焊接速度、工件尺寸等因素，合理调节以保证焊接质量。
5.闪光对焊环境条件：闪光对焊需要在一定的环境条件下进行，通常要求在惰性气体保护下进行焊接，以防止氧化和气孔的产生。
需要选择合适的保护气体类型和流量，以及工作区的干净和温度的控制，确保焊接过程的稳定性和焊缝质量。
综上所述，闪光对焊工艺参数的选择需要考虑到材料特性、焊接要求、工艺稳定性等因素，并进行合理的调节。
只有通过科学合理的参数选择和良好的操作，才能够确保焊接质量和焊接效率的提高。
钢轨焊接第2部分：闪光焊接1范围TB/T 1632的本部分规定了钢轨固定式和移动式闪光焊接的要求、试验方法和检验规则。
本部分适用于50 kg/m～75 kg/m钢轨的闪光焊接。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过TB/T 1632本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是注日期的引用文件，其后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T 230—1991 金属洛氏硬度试验方法GB/T 231.1—2002 金属布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T 4340.1—1999 金属维氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T 13298 金属显微组织检验方法TB/T 1632.1 钢轨焊接通用技术条件TB/T 2622.2 移动式钢轨气压焊设备加热器技术条件TB/T 2622.3 移动式钢轨气压焊设备气体控制箱技术条件3 要求3.1 焊接用钢轨要求用于闪光焊接的钢轨应符合TB/T 1632.1的规定。
3.2 设备要求3.2.1 固定式闪光焊接固定式闪光焊接作业线应配置有焊前钢轨矫直机、锯轨设备、轨端除锈设备、钢轨闪光对焊设备、焊后钢轨矫直机、轨头焊缝精磨机以及焊接接头热处理装置等，设备应具有产品质量合格证书。
3.2.2 移动式闪光焊接在铁路轨道上进行钢轨闪光焊接，应配置有锯轨设备、轨端除锈设备、移动式钢轨闪光对焊设备、移动式钢轨焊接接头矫直设备、仿型打磨机以及焊接接头热处理装置、发电机组等，设备应具有产品质量合格证书。
3.3 人员要求焊接作业人员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”。
3.4 工艺要求3.4.1 基本工序——钢轨的选配；——钢轨焊前检查；——矫直钢轨；——焊前除锈；——焊接和推凸；——粗磨；——焊后热处理；——焊接接头矫直；——外形精整及平直度检验；——超声波探伤。
欧洲标准下钢轨闪光焊焊接参数研究史炳峰;陈建;张文军;王永岗【期刊名称】《建筑机械》【年(卷),期】2022()9【摘要】海外某轨道工程项目正线为无砟轨道、无缝线路,线路全长52.2km,钢轨焊接采用闪光焊形式,使用YHG-1200TH移动式闪光焊机、60E1型钢轨。
为保证该项目施工过程中闪光焊接头的焊接质量及为后续类似项目闪光焊接参数选取提供参考和依据,通过对闪光焊接头进行型式试验确定一套稳定的焊接参数。
型式试验及生产试验均遵循EN14587-2―2009标准,在焊机工作状态良好、焊接人员通过专业认证的前提下完成型式试验试件焊接,进行外观、平直度检查及探伤后,合格的试件在具有ISO认证的实验室进行静弯、微观、宏观、硬度、热影响区及疲劳试验,通过对试验过程中失败的试验项目进行原因分析、数据比对及工艺参数调整,最终使得焊接接头满足欧洲标准型式试验要求。
经过不断对焊机焊接参数、焊接工艺的选取调整,确定了1套焊接质量能够满足欧洲标准的焊接参数。
后续的施工实践证明,通过型式试验确定的焊接参数为成熟稳定的工艺参数,为施工过程中稳定的接头焊接质量提供了保障,可以作为欧洲标准下60E1钢轨使用YHG-1200HT焊机焊接工艺参数调整选取的参考和依据。
【总页数】6页(P28-33)【作者】史炳峰;陈建;张文军;王永岗【作者单位】中国港湾工程有限责任公司;中交第二公路工程局有限公司【正文语种】中文【中图分类】U213.92【相关文献】1.寒冷地区钢轨现场移动闪光焊焊接技术研究2.对欧洲和我国钢轨闪光焊标准中主要指标的分析与研究(上)3.对欧洲和我国钢轨闪光焊标准中主要指标的分析与研究(下)4.BS80型钢轨移动式闪光对焊快速焊接施工技术研究5.基于闪光焊和铝热焊的钢轨焊接接头不平顺研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
1、焊件伸出长度伸出长度过小，向电极散热增加而使加热区变窄，不利于塑性变形，顶锻时所需顶锻力增加；当伸出长度过大时，加热区变宽，电能消耗大，易引起接头弯曲。
低碳钢制造的棒材及厚壁管合适的伸出长度为
L＝(0.7~1.0)d
式中d一圆棒直径或方棒边长；
L——焊件伸出长度。
不同材料对焊时，为使温度分布对称，对于导电性、导热性较差的材料其伸出长度取较小值。
2、闪光留量考虑焊件因闪光烧化缩短而预留的长度，它是保证焊件加热稳定的参数。
闪光留量太小，端面加热不均匀，并且不能形成液态金属层；闪光留量过大，浪费金属和电能。
通常闪光留量约占总留量的70%~80%。
3、闪光速度是保证闪光作用的重要参数。
足够大的闪光速度才能保证闪光的强烈和稳定，但闪光速度过大，会使加热区过窄，增加塑性变形的困难。
同时，由于需要的焊接电流增加，会增大过梁爆破后的火口深度，因此将会降低接头质量。
低碳钢连续闪光焊时，平均闪光速度为0.8~1.5mm/s，顶锻前闪光速度为4~5mm/s。
预热闪光焊时，平均闪光速度为1.5~2.5mm/s。
4、电流密度（二次空载电压）闪光对焊的电流密度取决于材料物理性能和截面的大小。
5、顶锻速度是防止接头处严重氧化及对口间隙中液体金属冷却而造成氧化物排除的困难，顶锻速度越快越好，最低的顶锻速度为15~40mm/s。
6、顶锻压力影响接头的塑性变形量。
顶锻压力太小，变形不足，接头强度下降，顶锻压力过大，变形量过大，也会使接头质量下降；顶锻压力通常用单位面积上的压力表示，称为顶锻比压力。
7、预热温度是预热闪光对焊的焊接参数。
钢轨闪光焊参数
钢轨闪光焊是一种常用的钢轨维修方法，通过高能电弧的作用将焊材熔化并与钢轨表面相融合，从而实现钢轨的修复和维护。
钢轨闪光焊参数是指在进行钢轨闪光焊时需设定的一些关键参数，包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等。
本文将从不同的角度介绍钢轨闪光焊参数的重要性及其影响因素。
一、焊接电流的选择
焊接电流是钢轨闪光焊中最关键的参数之一，它直接决定了焊接强度和焊接质量的好坏。
一般来说，焊接电流过小会导致焊缝强度不足，焊接效果差；而焊接电流过大则容易引起过热现象，使钢轨产生变形或开裂。
因此，在选择焊接电流时应根据具体情况进行合理调整，以确保焊接质量和效果。
二、焊接电压的调节
焊接电压是指钢轨闪光焊中所需的电压大小，它直接影响到焊接过程中电弧的稳定性和焊接效果。
一般来说，焊接电压过高容易导致电弧过于稳定，从而使焊接效果不理想；而焊接电压过低则会导致电弧不稳定，焊接接头不牢固。
因此，在进行钢轨闪光焊时，必须根据具体情况进行合理的电压调节，以确保焊接质量和效果。
三、焊接速度的控制
焊接速度是指焊接过程中焊接头移动的速度，它直接影响到焊接接
头的质量和焊接效果。
一般来说，焊接速度过快容易导致焊接接头不牢固，焊缝质量差；而焊接速度过慢则会导致焊接过热，从而使钢轨产生变形或开裂。
因此，在进行钢轨闪光焊时，应根据具体情况进行合理的焊接速度控制，以确保焊接质量和效果。
四、其他影响因素的考虑
除了焊接电流、焊接电压和焊接速度外，还有一些其他因素也会对钢轨闪光焊参数产生影响，例如焊接时间、焊接环境等。
焊接时间过长容易导致钢轨过热，从而影响焊接质量；而焊接环境的湿度、温度等因素也会对焊接效果造成一定的影响。
因此，在进行钢轨闪光焊时，必须综合考虑这些因素，确保焊接参数的准确性和合理性。
钢轨闪光焊参数的选择对于焊接质量和效果具有重要影响。
合理调节焊接电流、焊接电压和焊接速度等参数，可以保证焊接接头的质量和强度，提高钢轨的使用寿命和安全性。
因此，在进行钢轨闪光焊时，必须对各个参数进行仔细调节和控制，以确保焊接质量和效果的达到预期目标。
