最新K922闪光焊机钢轨焊接接头轨顶缺陷分析
关于钢轨焊接接头低塌的原因分析与对策探讨
关于钢轨焊接接头低塌的原因分析与对策探讨摘要：随着无缝线路在我国铁路中的应用，能够有效降低轨道冲击应力，从而提高钢轨的使用年限，但是随着铁路运输密度的提升，钢轨焊接接头损伤的问题也越来越突出，导致铁路运行成本进一步升高，同时对铁路运输安全也造成了较大的影响。
因此，铁轨焊接结构损伤的研究具有重要的现实意义。
文章主要针对钢轨焊接结构低塌的原因和对策展开分析。
关键词：钢轨焊接；接头低塌；无缝铁路铁路运输具有速度快、运载量高、能耗少且小一号的优势，相比于航空和公路运输而言具有更高的优势，不受自然气候的影响，因此铁路运输在我国经济发展中具有重要作用。
自改革开放以来，我国铁路运输行业获得了较快的发展，但是轮轨和轨道损伤也不断增加，有文献指出我国每年铁路维修费用就超过了80亿人民币。
钢轨接头是铁路三大重要部位之一，由于接头处焊接材料强度、硬度以及结构与母材料之间存在一定的差异，可能导致钢轨表面存在不平顺的情况，同时可能存在焊接缺陷或残余应力，这些都对钢轨造成了一定的影响，加速焊接接头破坏，从而出现接头低塌的情况。
因此，需要关注钢轨焊接接头低塌发生的原因和影响，并加强相应的维护，从而保护铁路运输安全。
一、钢轨焊接接头损伤特征分析近些年来，随着我国铁路运输的不断发展，列车的行驶速度以及荷载量也不断提升，但是钢轨损伤问题也逐渐暴露出来，这样一来给钢轨日常维护工作带来了较大的困难，尤其是无缝线路中，需要尽早采取有效的措施进行干预。
文章主要以某地区铁路为例进行探究，截止至2018年，该路段铁路共计出现618处损伤，其中有286处出现在焊接接头上，所占百分比为46.3%，是钢轨损伤的重要问题之一[1]。
根据该路段焊接记录分析，每隔25米有一个焊接接头，每隔500米有一个气压焊，从而计算焊接接头损伤率。
由此可见，无论是热焊还是气压焊，都有较高的损伤率。
同时，在热焊接的焊接接头中有着较高的损伤，通过曲线分析可致，焊接接头损伤率高的问题非常容易出现。
钢轨闪光焊接头常见缺陷成因分析及控制措施探讨
含铁量高于灰斑外基体的含铁量 ，因此灰斑断口有 大 量韧 窝而 周 围基体 呈脆 性解 理 断 口形 貌 。
母 材 中原有 的硅 、锰 夹 杂物 在母 材 中的存 在 形
图 ４ 夹 杂 物 与 沿 晶 裂 纹
形 貌 、缺 陷 与 周 交 界 处 形 貌 分 别 如 图 ５和 冈 ６
绝 大多 数灰 斑缺 陷都 伴 随着 硅 、锰 夹 杂物 ，硅 锰 元 素 来 自于母 材 ，硅 锰 夹 杂 物 形 成 于 焊 接 过 程 中。 如果焊 接工 艺不 当 ，硅锰 元 素会 形 成硅酸 盐类 夹 杂物 并在 焊缝 处 聚集 ；如 果熔 化或 顶锻 的 ｌ Ｔ艺 不 当 ，所 形成 的夹 杂物 难 以完 全从 焊缝 中挤 出 ，从 而
脚边缘 ２ ０ ｍｉ ｎ ，在 轨 底 下 表 面 露 头 ，尺 寸 ｌ ｎ ×
熔 融 表 面
２ ｍｍ，波 高 为 １ ４ ０ ％。 同时 采用 磁 粉探 伤 对该 处进 行 检 测 ，也 发 现 该 处 裂 纹 ，具 体 为 ：在 轨 脚 下 表 面 、距 离 轨 脚 边 缘 ２ ０ ｍｍ处 有 ｌ条 沿 焊缝 方 向 的 长 度约 ３ ｍｍ 的小裂 纹 。未焊 合形 貌 如 图 ３所 示 。
图 ５ 熔 融 表 面 形 貌
图 ３ 未 焊 合 形 貌
分布在断 口上 的夹杂物与沿 晶裂纹 如图 ４所示 。 经能 谱 分析 ，夹 杂物 为硅 。进 一步 微 观观 察 发 现 ，缺 陷呈 现熔 融表 面形 貌 ，缺 陷与周 围交界处 由
熔融 表 面直 接过 渡到 解理 区 ，没有 韧窝 。熔 融 表 面
在图 １ 中 ，可见 灰斑 与周 边有 明显 的界 限。 从 图 ２可 以看 出 ，缺 陷 处存 在大 量韧 窝 ，并 且大 部分 韧 窝里 面存 在夹 杂物 。经 能谱 分 析后得 知 ，夹 杂物 主要 为硅 、锰 的氧化 物 ，判 定该 缺陷 属于 韧窝 夹杂
闪光对焊焊接缺陷及防治措施
闪光对焊焊接缺陷及防治措施
1）、缺陷：烧化过分剧烈并产生强烈的爆炸声
防治措施：降低变压器级数；减慢烧化速度。
2）、缺陷：闪光不稳定
防治措施：清除电极底部和表面的氧化物；提高变压器级数；加快烧化速度。
3）、缺陷：接头中有氧化膜、未焊透或夹渣
防治措施：增加预热程度；加快临近顶锻时的烧化速度；确保带电顶锻过程；加快顶锻速度；增大顶锻压力。
4）、缺陷：接头中有缩孔
防治措施：降低变压器级数；避免烧化过程过分强烈；适当增大顶锻留量及顶锻压力
5）、缺陷：焊缝金属过烧或热影响区过热
防治措施：减少预热程度；加快烧化速度，缩短焊接时间；避免过多带电顶锻。
6）、缺陷：接头区域裂纹
防治措施：检验钢筋的碳、硫、磷含量，如不符合规定应更换钢筋；采取低频预热方法，增加预热程度。
7）、缺陷：钢筋表面微熔及烧伤
防治措施：清除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污；清除电极内表面的氧化物；改进电极槽口形状，增大接触面积；夹紧钢筋。
8）、缺陷：接头弯折或轴线偏移
防治措施：正确调整电极位置；修整电极钳口或更换已变形的电极；切除或矫直钢筋的弯头。
钢轨焊接接头超声探伤缺陷分析
落锤试验是钢轨焊接接头断口质量验证常用的 方 法 ，按 照 TB/T 1632—2014《钢轨焊接》规定的落 锤试验标准进行试验。锤 质 量 为 1 〇〇〇kg,落锤高
装 备 机 械 2021 No.2
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质量•检测
Quality • Inspection
度 为 5.2 m,支 距 为 1 m。试 件 长 度 为 1.3 01，焊缝 居 中 ，试件温度为2 5 尤 落 锤 时 一 锤 击 断 ,落 锤 试 验 结 果 不 合 格 。落 锤 断 口 宏 观 形 貌 及 断 裂 起 源 分 别 如 图 4 、图 5 所示。
在 钢 轨 焊 接 过 程 屮 ，由 于 钢 轨 焊 接 端 面 被 氧 化 ， 形成了含有氧、硅 、锰等元素的非金属复合氧化物 非 金 属 复 合 氧 化 物 熔 点 高 ，在 焊 缝 组 织 冷 却 结 晶 过 程 中 ，非金属复合氧化物周围的基体组织冷却收缩, 在 非 金 属 复 合 氧 化 物 周 围 形 成 孔 洞 、微 裂 纹 等 缺 陷 ， 造成钢轨焊缝金属组织结构不连续钢轨焊接接头 的 孔 洞 、微裂纹缺陷使超声探伤产生缺陷回波，落锤 一锤击断。
探 头 进 行 扫 查 ，用 一 次 波 扫 查 钢 轨 底 脚 下 部 ，用二次 波扫查钢轨底脚上部。4 区 为 钢 轨 轨 头 部 分 ，可从 轨头两侧用尺=〇. 8 ~ 1 横 波 探 头 进 行 型 扫 查 ，从
斜探头\
钢轨
内部缺陷
图 2 值示意图
3 回波显示与缺陷定位
武汉焊轨基地焊接的攀钢U75V60N热轧钢轨焊 接接头,焊 机 为 瑞 士 产 GAAS80/580直流闪光焊机。 钢 轨 焊 接 接 头 经 粗 铣 、焊 后 热 处 理 、24 h 时效热处 理 、矫 直 、精铣后,进行超声探伤。探 伤 仪 器 为 CTS1010H T 型 手 工 探 伤 仪 ，通 过 手 工 扫 查 方 式 探 伤 。
钢轨现场焊接接头缺陷及探伤技术探讨
钢轨现场焊接接头缺陷及探伤技术探讨摘要：钢轨焊接接头的超声波检测是现场焊接的最终检测方法，而正确分析移动闪光焊和铝热焊两种钢轨焊接方法中各种缺陷的形成机理，准确确定焊接接头的缺陷和损伤，是保证焊接接头质量的关键。
与此同时，准确判定损伤，减少返工，是节约成本，获得良好效益的关键途径。
据此，本文主要对钢轨现场焊接接头缺陷及探伤技术进行了详细分析。
关键词：钢轨；现场焊接；接头缺陷；探伤技术一、钢轨现场焊接接头缺陷的形成机理（一）闪光焊闪光焊是国内外钢轨焊接的主要方法之一，也是目前铁道部大力推广的一种钢轨焊接方法。
在正常情况下与气压焊和铝热焊相比，钢轨的闪光焊接头强度较高，线路上断头率约为0.5/10000。
研究钢轨闪光焊接头的缺陷特征、产生机理，有助于排除探伤干扰和及时正确地发现焊接缺陷，而闪光焊接头中存在的缺陷一般有灰斑夹杂、裂纹、未焊合等。
1、灰斑夹杂在工艺参数调设过程中，以落锤次数和灰斑面积为研究重点，通过落锤试验检查焊接接头的断口，灰斑缺陷一般出现在钢轨底部，轨腰偶见，轨头极少。
虽然灰斑在超声波探伤中极难发现，但通过多年的落锤试验和断面分析证明，在工艺参数接近最佳时，灰斑往往是影响接头断裂的主要原因。
灰斑的形成机理现在比较统一的看法是，由于钢轨闪光焊对焊接金属高温熔化时，形成的氧化物或硅酸盐夹杂，因未完全从焊缝中挤掉而留在焊缝区域，形成沿熔合线方向分布的不规则块状夹杂物。
上述夹杂物分布于焊缝处，沿钢轨横截面方向分布，含有Mn、Si 等元素，属于焊接缺陷性质。
2、裂纹裂纹一般可能出现在钢轨焊接接头的个别部分，轨底出现的几率要大些。
裂纹缺陷的出现原因是多方面的，但主要是设备原因，工艺参数调设好以后，设备由于液压系统失常、焊接次级回路阻抗异常和电极打滑等原因，导致焊接末期的顶锻无力或加热不足冷顶现象，两个端面的焊缝金属未能充分融合而留有经打磨后肉眼可以看到一条缝隙。
3、未焊合未焊合缺陷，主要表现在从断面看，整个断面很平，撕裂状很不明显。
浅析钢轨闪光接触焊接缺陷的产生及预防
在焊接过程 中，熔化 的液态金属过梁爆破 ，形成 大 的火坑 ，在顶锻时来不及 闭合 ；或者某些杂质元素
时未夹紧 、打滑 ；顶锻速度太低或带 电顶锻时 间过小
等 。增 加 顶锻 压 力 和 带 电顶 锻 时 间 ，调 整 送 进 速 度 可 以控 制 未 焊透 的产 生 。
（ 四）疏松
二 、焊 接 接 头 内部缺 陷 的产 生 原 因和预 防 措施
内部缺 陷的产 生往往和母材材质 、焊接工 艺参数 及 设备有关，有些 内部缺 陷我们可 以通过调整焊接 生
程 中尽量保持稳 定，减 少氧 化，再采用合 适的顶锻力 和顶端速度 能减少夹渣 的产生 。 （ 未焊透 三） 未焊透是指钢轨母材之 间未 能完全结合 的部 分，
济南焊轨基地 白建立 以来 ，就用Ｇ Ａ ８ ／ ８ 焊机 Ａ Ｓ０５ ０ 采用闪光焊工艺焊接钢轨 ，这是一种 生产 效率高，质 量最为稳定可靠 的钢轨焊接方法 ，也是 目前国 内外使
用 最 为 广 泛 的一 种 钢 轨 焊 接 方 法 。但 在 焊 接 过程 中 ，
பைடு நூலகம்
氧化后没被挤 出，从而形成灰斑 。灰斑 是钢 轨闪光接 触焊工艺 中一种特有缺 陷，也是焊 缝中出现最多的缺 陷。灰斑 的存在使得钢轨成 为非连 续均匀 介质，使得
通过 增大推 凸余量 ，增加打磨厚度 ，当推土余粮打磨 掉后 ，多数微裂纹 即被消除。
（ 表 面划 伤 四） 钢 轨 被 利 器 划 伤 ，在 划 伤 部 位 产 生 应 力 集 中 ，如
疏松一般发 生在半熔 化区里 ，这个区域液相和 固 相 并存 ，在顶锻 力不足 的情况下 ，冷却收缩产生 的细
ｄ ： 隙 不 能 够 被 及 时 弥 补 ，则 会 形 成 疏 松 。 由于 疏 松 ，Ｌ ｆ
钢轨接头病害分析及整治
钢轨接头病害分析及整治摘要：钢轨接头是普速线路养护中最薄弱环节，钢轨接头病害是多样的且互相关联的，针对各种接头病害，认真彻底的分析原因，提出切实可行的维修养护方法，提高线路寿命，确保列车安全运行。
关键词钢轨接头病害分析病害整治在铁路线路的运营中，工务线路设备确保铁路运输畅通起着关键作用。
在工务设备中钢轨接头是铁路线路维护中的三大薄弱点之一，巩固和强化接头养护工作成了工务的重点。
钢轨接头病害的产生，最核心的因素关键是接头的不连续性和不平顺性，这就造成机车车辆轮对通过时，产生上下的振动轮轨之间形成较大的动力作用，促使接头病害产生发展。
钢轨接头状态不良易导致线路产生非弹性变形，降低线路稳定性。
现结合管内七滦线的钢轨接头养护工作，对钢轨接头病害产生的原因进行分析，提出防治措施，做好钢轨接头养护工作。
1 钢轨接头病害的成因分析1.1钢轨接头的主要病害对我班组管内七滦线钢轨接头现场分析情况来看，接头的病害主要有：接头暗吊、暗坑、低接头、道床板结、翻浆冒泥、钢轨破损等。
1.2钢轨接头病害分析钢轨接头病害的产生是多种因素导致，互相作用，互相影响。
总结归纳有以下几点：1.2.1 接头空吊、暗坑（1）接头钢轨低接头，剥落掉块、造成增加列车通过时的冲击力，形成空吊或暗坑。
（2）在天窗作业时，起道捣固时画撬过短，捣固不标准，捣固不够宽，捣固不良等造成空吊板。
（3）在进行起道捣固前，为对扣件螺栓复紧，木枕道钉浮离，造成空吊。
（4）路基松软下沉。
（5）起道时为做好顺坡。
（6）焊头不平顺，列车产生冲击力导致空吊。
（7）换枕作业后捣固完成不良未串实石碴。
1.2.2 钢轨低接头（1）接头在出现压溃、剥落掉块等钢轨病害后，在列车通过时就会增加冲击力，形成砸接头钢轨，钢轨压溃、剥落掉块会更加严重，两者相互影响，加剧低接头病害。
（2）接头起道捣固时，捣固不密实或捣固后未及时回填石碴，导致有空吊板或暗坑，列车碾压产生低接头。
（3）接头轨枕劈裂失效，承压作用降低。
钢轨生产表面缺陷分析与改进
钢轨生产表面缺陷分析与改进钢轨是铁路交通的重要组成部分，其质量直接影响着铁路运营的安全性和稳定性。
在钢轨生产过程中，可能会产生一些表面缺陷，如裂纹、松散、气泡等问题，影响钢轨的使用寿命和安全性。
对钢轨生产表面缺陷进行分析与改进非常重要。
钢轨的表面缺陷主要有以下几种类型：1.裂纹：钢轨的裂纹可能是由于生产过程中的冷却不均匀、温度变化过大或者材料的缺陷等因素引起的。
裂纹会对钢轨的强度和稳定性产生较大影响，可能导致断裂和事故发生。
2.松散：钢轨的松散主要是指轨头和轨底之间存在的间隙过大，可能是由于焊接不牢固、材料质量不好或者生产过程中的振动等因素引起的。
松散会导致轨道不平整，影响列车的行驶稳定性，并容易造成轨道走偏和事故。
为了解决钢轨生产表面缺陷问题，可以采取以下改进措施：1.加强质量控制：对钢轨生产过程进行严格监控，确保原材料的质量符合要求，避免使用有缺陷的材料。
加强生产工艺的控制，确保各个环节的操作正确无误，避免因操作不当引起的缺陷。
2.改进工艺：钢轨的生产工艺需要不断改进和优化，减少因温度变化、冷却不均匀等因素引起的裂纹问题。
可以采用先进的控制技术，确保钢轨的均匀冷却，避免产生裂纹。
3.加强焊接技术：钢轨的焊接质量直接影响着松散问题的发生。
可以采用先进的焊接技术，确保焊接牢固，避免出现轨头和轨底之间的松散现象。
4.强化质量检测：加强对钢轨进行质量检测，及时发现并修复存在的缺陷问题。
可以采用无损检测和显微镜等先进技术，对钢轨进行全面、细致的检测，确保其质量符合标准要求。
钢轨生产表面缺陷的分析与改进是保障铁路运营安全的重要环节。
通过加强质量控制、改进生产工艺、加强焊接技术和强化质量检测等措施，可以有效提升钢轨的质量，延长使用寿命，并确保铁路运营的安全性和稳定性。
钢轨焊接缺陷的产生及预防-最新年文档
钢轨焊接缺陷的产生及预防0 前言焊接缺陷对焊接质量的影响非常大，只有明确焊接缺陷的产生原因我们才能更好的控制焊接质量，从而获得理想的焊接接头。
只有钢轨焊接质量得到保障，才能更好的保障旅客乘车的安全。
1 焊接缺陷主要形式焊接缺陷可以分为外观缺陷和内部缺陷。
外观缺陷是指不用借助于仪器，从工件表面可以发现的缺陷，主要包括外观质量粗糙，鱼鳞波高低、宽窄发生突变，焊缝与母材非圆滑过渡，推瘤过程中推伤母材。
当前焊接方法中存在外观缺陷的主要是气压焊，常见的外观缺陷是错边，有时还会出现推伤母材的情况，但这种焊接方法目前已不再使用。
而内部缺陷主要以气孔、夹渣、未焊合、过烧、灰斑、裂纹为主。
不同的焊接方法产生的缺陷也不相同。
当前钢轨焊接方式主要分为气压焊、铝热焊、闪光焊三种。
当前钢轨焊接使用最多的方法是闪光焊，其主要缺陷是内在缺陷，主要以光斑为主。
但从外观质量和内在质量综合比较，闪光焊是目前比较理想的一种焊接方法。
2 焊接缺陷产生原因焊接缺陷产生的原因多种多样，接下来从不同方面对其进行分析。
外观缺陷产生原因可以分为人为、自然和冶金因素。
目前钢轨焊接，尤其是现场焊接，自然条件比较恶劣，人员操作水平有差异，所以在外观上很难控制。
冶金因素主要是钢轨出厂时每一根钢轨在几何尺寸上都会有或多或少的偏差，这种因素是人力无法改变的。
而焊接内在缺陷则可分为气孔，夹渣、未熔合、过烧、灰斑等。
气孔是焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。
其气体可能是熔池从外界吸收的，也可能是焊接冶金过程中反应生成的。
气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔，按分布可分为密集气孔，链孔等。
气孔的生成有工艺因素，也有冶金因素。
工艺因素主要是焊接操作是否规范，母材或填充金属表面是否有锈、油污等。
由于水分在高温下分解为气体，高温金属中气体含量增加，熔池冷却速度大，气体来不及逸出，形成气孔残留在焊缝中。
气孔主要出现在铝热焊中。
而冶金因素则是由于在钢轨凝固界面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。
闪光对焊质量缺陷及防治
钢筋闪光对焊的质量缺陷及防治钢筋闪光对焊的质量缺陷及防治（一）未焊透或脆断1．现象：（1）焊口局部区域未能相互结晶，焊合不良，接头墩粗变形量很小，挤出的金属光刺极不均匀，多集中于上口，并产生严重胀开现象为未焊透。
（2）低应力状态下，接头处发生无预兆的突然断裂。
脆断包括淬硬脆断，过热脆断和烧伤脆断。
2．危害：接头处达不到标准要求的力学强度，使接头焊件不合格。
3．原因分析：（1）焊接工艺方法不当，如钢筋截面太小与对焊工艺不匹配。
（2）焊接参数选择不合适，如烧化留量太小，烧化速度太快，造成焊件端面加强不足，不均匀，未形成较均匀的熔化金属层。
（3）对于某些焊接性能较差的钢筋，焊后热处理效果不良，形成脆断。
4．预防措施：（1）钢筋直径Ⅰ级在20mm以下，Ⅱ级在18mm以下，Ⅱ级在16mm以下采用连续闪光焊工艺，其他直径采用预热闪光焊工艺。
对焊接性“有限制”的钢筋，均采取闪光——预热——闪光焊工艺（Ⅲ级以上的低合金钢筋，均至少为焊接性“有限制”的钢筋）。
（2）重视预热作用，掌握预热要领，增加预热程度，力求扩大沿焊件纵向的加热区域，减小温度梯度。
（3）采取正常的烧化过程，使焊件获得符合要求的温度分布。
尽可能平整的端面以及较均匀的熔化金属层，为提高接头质量创造条件；避免采用过高的变压器级数施焊，提高加热效果。
（4）正确控制热处理程度，对准焊的Ⅳ级钢筋，焊后热处理，第一，避免快速加热或冷却；第二，正确控制加热温度。
（5）加快临近顶锻时的烧化程度；加快顶锻速度；增大顶锻压力。
5．治理方法：返工重新对焊。
（二）过热、烧伤及塑性不良1．现象：（1）焊缝或近缝区断口上可见粗晶状态称为过热。
（2）钢筋与电极接触处在焊接时产生的熔化状态称为烧伤。
（3）接头冷弯试验时，受拉区在横肋根部产生大于0.15mm的裂纹称为塑性不良。
2．危害：对焊接头不合格3．原因分析：对焊施焊操作不善。
如预热过分造成过热；电极外形不当或严重变形，电极太脏造成烧伤；调伸长度过小，顶锻留量过大造成塑性不良。
钢轨生产表面缺陷分析与改进
钢轨生产表面缺陷分析与改进钢轨是铁路运输系统的重要组成部分，它承载着列车的重量，并且需要在长期使用中保持良好的运行状态。
由于制造工艺、材料质量等原因，钢轨表面可能会出现一些缺陷，这些缺陷可能对列车运行产生不良影响，甚至会对行车安全造成一定的隐患。
对钢轨表面缺陷进行分析并采取相应的改进措施具有重要意义。
一、钢轨表面缺陷种类及原因分析1. 表面裂纹表面裂纹是钢轨表面常见的一种缺陷，它可能由于材料内部的应力集中、冷却速度不均匀等原因造成。
在使用过程中，轨道上车辆的重压和挤压也会加剧表面裂纹的扩大和延伸。
这种缺陷一旦形成，很容易导致钢轨的断裂，严重影响行车安全。
2. 锈蚀由于天气、环境等因素的影响，钢轨表面容易发生锈蚀。
锈蚀不仅会降低钢轨的表面硬度，还会使得钢轨表面粗糙，影响列车的正常行驶。
3. 凹坑在使用过程中，钢轨表面可能会出现一些凹坑，这些凹坑可能由碰撞、磨损等因素造成。
凹坑的存在会增加列车的颠簸程度，对车轮和车体的磨损也会加剧。
二、钢轨表面缺陷改进技术1. 制定严格的制造标准钢轨厂家应该根据国家标准和行业规范，制定严格的生产工艺和质量控制标准，确保钢轨的各项性能符合要求。
2. 采用先进的生产工艺现代制造技术可以通过精密的轧制设备和工艺流程，减少钢轨表面缺陷的产生。
通过对轧制温度、冷却速度等参数进行精确控制，可以有效减少钢轨表面的裂纹和变形。
3. 加强质量检测在生产过程中，对钢轨进行全程跟踪检测，及时发现表面缺陷，并做好记录和分析。
这样可以及时调整生产工艺，保证产品质量。
4. 技术改进不断研发新的钢轨材料和生产工艺，提高材料的抗磨损性能和耐腐蚀能力，减少表面缺陷的产生。
三、改进对策与建议1. 完善钢轨生产工艺通过引进现代化生产设备、改进轧制工艺和加强工艺控制等手段，减少钢轨表面裂纹和变形的产生。
2. 加强质量控制建立健全的质量管理体系，加强对钢轨表面缺陷的检测和分析，及时发现和处理问题。
3. 提高材料质量选择优质的钢材原料，加强对材料的原料控制，确保钢轨的材料质量达到国家标准。
焊接接头的质量问题分析与处理
焊接接头的质量问题分析与处理焊接是一种广泛应用的金属连接方式，但是随着焊接技术的不断发展，焊接接头的质量问题依然存在。
焊接接头的质量问题会直接影响到焊接结构的强度和使用寿命，因此对于焊接接头的质量问题进行分析和处理具有重要意义。
1. 焊接接头的质量问题1.1 裂纹裂纹是焊接接头常见的质量问题之一，主要是由于焊接接头在焊接过程中因为温度变化和残余应力的影响而产生的。
裂纹不仅会降低焊接接头的强度，还会加速焊接接头的疲劳破坏。
同时，裂纹的存在会让焊接接头在使用过程中逐渐扩大，导致整个焊接结构的失效。
1.2 气孔气孔是另一种常见的焊接接头质量问题，是由于焊接中未完全排除气体引起的。
气孔的存在会导致焊接接头的强度下降和脆性增加，并且在使用过程中易于扩展和引起表面腐蚀。
气孔的形态和大小不同，有的是局部集中形成，有的则是分散形成。
1.3 夹杂物夹杂物是由于焊接母材或焊接材料中剩余的固体颗粒在焊接过程中未完全熔化或溶解引起的。
夹杂物会使焊接接头的强度下降、易于开裂和脆性增加，并且在使用过程中会产生一些不利影响。
夹杂物的存在形态各异，可能是点状、条状甚至是网状分布。
2. 焊接接头质量问题的处理2.1 预防预防是最重要和最基本的处理方法，具体包括焊接前的材料检测、施工前的预热、焊接过程中的焊接控制和后续的检查、热处理。
在施工前必须对焊接母材进行检查，确保母材符合要求和焊接接头图纸。
在进行焊接前进行适度的预热可以减少热应力和残余应力的产生，降低焊接接头的变形和裂纹的产生。
2.2 纠错当焊接接头发生质量问题时，及时处理是非常重要的。
对于裂纹和气孔等问题，可以通过修补和填充的方法解决。
对于夹杂物，可以先将夹杂物部分切割掉，然后重新焊接。
在进行修补和重新焊接时，应保证焊缝的使用性能和强度不受影响。
2.3 排查焊接接头安装后，应及时对其进行排查，以确保焊接接头能够正常运行，并避免安全隐患。
排查的内容包括外观缺陷、腐蚀、裂纹、非毁性检测、扭转试验、硬度、拉伸、弯曲试验等。
K922闪光焊机钢轨焊接接头轨顶缺陷分析
K922闪光焊机钢轨焊接接头轨顶缺陷分析K922闪光焊机钢轨焊接接头轨顶缺陷分析王晓林(中土集团公司轨道事业部,北京100036)0前言K922钢轨闪光对焊机是由E.0.PatonIntemationalHoldingsInc生产的,对钢轨进行焊接.K922焊机自动化程度高,整个焊接过程由PLC可编程控制器控制,焊接质量稳定,接头合格率高.K922焊机焊接接头一般情况下缺陷都出现在轨底角,轨顶几乎没有.在本次焊接施工中,焊接接头的所有缺陷都在轨顶,轨底角无缺陷,接头不合格率高达60%,此现象对K922焊机来说是一种全新情况,因此对其进行分析非常必要.1缺陷现象所有不合格接头缺陷都在轨顶,据探伤工分析,缺陷位置都在轨顶中间,深度在18ram～25ram之间,伤波高8ram～12mm, 是条状的面积型缺陷,缺陷性质,形状,位置基本相似,是同一种类型缺陷,轨底无任何缺陷,伤波超过TB/T1632.1—20o4要求,接头不合格.2缺陷产生原因分析影响焊接接头质量的因素很多,钢轨的处理状况,焊机自身状况,焊接工艺参数,其它未知因素都有可能影响焊接接头质量,任何一项处理不当都可能使接头产生缺陷.2.1钢轨的处理状况与焊接回路K922闪光焊的基本原理是电流通过钢轨端面的接触电阻所产生的热量熔接焊件,再经顶锻以达到焊接目的.产生的热量可以从以下公式计算:Q=rd2Rt式中焊件接触面上产生的热量(J)—算系数,取0.24尺——焊件接触面的电阻(n)——焊件接触面的接触时间(S)从上式中可以看出影响焊接热量的因素有I,R,t.R与接触压力有关,t在工艺参数中可以设定,I与钢轨的处理情况与焊接回路的接触有关.钢轨的端面与距离端面700mm的轨腰部分应进行打磨处理,除去锈皮与氧化物,使其露出90%以上的金属光泽,无油与脂等污物,这样才可以保证良好的导电接触,易于激发闪光.如果接触不好,就会使导电性能变差,焊接电流与电流密度减小. 如果钢轨制造厂商的标志出现在轨腰夹紧区域,必须打磨与轨腰相平,否则可能在顶锻阶段出现打滑,使顶锻量减小,甚至不顶锻,形成焊接缺陷.焊接回路包括:焊接变压器,汇流排,电极,钢轨.电极与汇流排用铬铜合金制成,电极与钢轨轨腰直接接触.汇流排连接焊接变压器与电极.焊接回路所有的接线柱,紧固螺栓必须紧固,电极与轨腰之间的接触面必须在电极面积的80%以上,汇流排可导电的铜合金片应占汇流排总合金片的80%以上,这样才可以保证具有良好的导电性与电接触.无论是钢轨处理不当还是焊接回路接触不好,都会使I减小,在其它条件不变的情况下,Q也会随之减小.产生的热量减小,钢轨的局部位置温度达不到或者受热不均匀,钢轨的受热状况,加热区的宽度与焊头的温度场也会随之受到影响,从而影响焊头质量.2.2顶锻过程中是否打滑夹紧力是焊接时夹钳夹持钢轨的夹紧压力,只有具有足够的夹紧力才可以保证在顶锻过程中不会打滑.夹紧力与顶锻力之比必须大于2.2:1.造成顶锻过程中打滑的可能原因与解决方法见表1.在顶锻过程中出现打滑现象,就会致使顶锻量减小,甚至不顶锻,是焊道中的焊接氧化物与一些焊接残留杂质不能从火口中全部挤出,这些杂物残留在焊缝之中就会形成焊接缺陷.2.3焊接工艺参数焊接工艺参数是保证钢轨焊接质量的关键,基于E.O.Paton InternationalHoldingsInc多年的实验研究,闪光速度,加速推进速度,顶锻量,打滑,加速阶段的电流中断,加速阶段的短路, 顶锻过程中打滑的可能原因与解决方法表1顶锻过程中打滑的可能原因打滑的解决方法钢轨表面处理不正确从新打磨轨腰接触面夹钳装置调整不正确检查对中性,如果需要给夹钳加垫片液压压力不正确检查油泵调整压力补偿器,使油压正确液压缸内密封环损坏更换密封环液压缸拉伤或损坏修理或更换液压缸焊接工艺参数对焊接质量的影响表2焊接工艺参数对焊接质量的影响闪光速度加速推进速度顶锻量打滑加速阶段电流中断加速阶段短路焊接时间速度低时焊接时间短,钢轨加热区窄,容易导致未焊透;速度高时温度高焊接时间长,加热区宽,易导致过烧或过热.速度过小,闪光不连续,空气易侵入,有氧化危险;速度过大,电流激增,端面温度的不均匀程度增加,影响焊接质量.顶锻量过小,可能出现灰斑;过大影响焊缝的机械性能.打滑致使顶锻量减小,甚至不顶锻,影响焊接质量.电流中断使闪光不连续,空气可能侵入,有氧化危险,形成焊接缺陷.加速阶段短路,电流过大,过梁尺寸与火口增大,端面温度的不均匀程度增加,影响焊接质量.时间过短.会形成未焊透缺陷;时间过长,会使加热区增宽,易产生过热和过烧缺陷.焊接时间等是决定焊接质量的关键因素,可以作为焊接接头质量的评价标准,不合适的焊接工艺参数会影响焊接质量,在接头中形成焊接缺陷,具体的影响见表2.开始焊接施工以前,必须先进行试验,对焊接工艺参数进行调试,型式试验合格以后才可以开始焊接施工.2.4摩擦阻力由于焊接的是500m的长钢轨,滚轮垫不好时,钢轨轨底与胶垫,弹条之间则会有很大摩擦阻力,过大的阻力可能会使焊机在焊接或顶锻过程中拉不动钢轨,影响焊接质量.2.5其它因素发现焊接500m长钢轨时,采用常规推瘤,当焊接顶锻结束,由于要采用自由端钳口推瘤,自由端钳口张开推瘤不再夹紧钢轨,当松开钳口后长钢轨有往后的反弹力,可能会影响焊接质量.3解决办法以上分析了钢轨焊接接头轨顶缺陷可能产生的原因,但是什么原因产生的缺陷需要逐步进行分析排除.①对钢轨的处理情况与焊接回路.处理钢轨端面与轨腰使之符合要求,检察焊接回路接触良好.焊接短轨实验头,探伤缺陷依然存在,可以排除钢轨处理不当与焊接回路接触不好产生缺陷的可能.②顶锻过程的检查.焊接短轨实验发现顶锻时打滑,观察发现在焊接顶锻前一边夹紧缸夹紧压力减小,在顶锻时,夹紧力与顶锻力之比仅为1.2:1,小于2.2:1,致使顶锻时这边打滑.分析发现夹紧缸中一密封环损坏,致使液压缸内泄,使夹紧压力减小,更换后顶锻时不再打滑.焊接短轨实验头,探伤无缺陷发现,接头合格,型式试验通过.但在现场焊接500m长钢轨,仍然发现轨顶有缺陷.③对焊接工艺参数.同种施工条件下,对同种材质的钢轨,焊接短轨实验头,探伤合格,通过了型式试验,证明不是焊接工艺参数的问题.④对摩擦力,现场检查,发现滚轮垫的太少,钢轨轨底与胶垫,弹条基本贴着,摩擦力很大.更换具有轴承的滚轮,增加滚轮数量是钢轨轨底离开胶垫,减小摩擦阻力.焊接后探伤接头合格率有所提高,但是接头不合格率还是很高,需要进一步实验分析.⑤对反弹力,采用常规推瘤,自由端钳口松开后,焊头温度仍然很高,特别是轨顶中间冷却慢温度最高,还处在软化或半软化状态,强度非常低,几乎为零,反弹力是强度非常低的轨顶中间出现缺陷,决定采用保压推瘤.焊接顶锻结束后钢轨仍处在夹紧状况下,由单独的推瘤缸推动推瘤刀.只有等到焊口自然降温恢复强度之后,才松开钳口.采用保压推瘤后,焊接500m长钢轨,焊头轨顶的缺陷得以消除,焊头合格率达到了99%.4结束语通过对钢轨的处理情况,焊接回路,顶锻是否打滑,焊接工艺参数等影响焊接接头质量的因素进行全面的分析,逐项排除,得出焊头轨顶产生缺陷的原因是顶锻时焊机发生打滑;在线路上焊接长钢轨时,轨顶产生缺陷的主要原因是焊后常规推瘤钳口松开钢轨的反弹,次要原因是摩擦阻力太大,在消除顶锻时打滑的情况下,采用保压推瘤与减小摩擦阻力后,焊头轨顶的缺陷消除,问题得以解决.参考文献[1]卢祖文.客运专线铁路轨道【M】.北京:中国铁道出版社,2005.[2]TB/T1632.1—20o5,钢轨焊接——第一部分:通用技术条件【s].北京:中国铁道出版社,2005. ::::::::::::;:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::(上接第184页)你支村;业主要求三合板的桌子,你做个纯木的,最后还是只给你你三合板的桌子钱.在海外施工一定要做到:强化质量意识,创立市场信誉.作为承包商,履约就必须得到应有的支付;而作为业主,付款后要得到应得的工程,双方都不要做得太过分.FIDIC是单价合同,它强调量价分离,即工程数量和单价分开,使用过程中是量变价不变.投标时承包商报的不是总价,而是单价,单价乘以业主认可的数量后才汇总出工程的总价.而这个总价是理念上的东西,实际上的总价是在履约过程中通过验工计价得出的.数量的计算,要看咨询工程师的现场监工和你的配合了,这就要求承包商学会用活第56款,包括在实际工作中搞好对外交涉.作为有经验的承包商,工程一开工,除预付款外,干每一件活都要争取超前拿钱,技巧是报偿时把工程数量和BQ单里先干的活的单价调高,后干的活的单价调低.尽管后边的单价可能要赔,但由于先收回了钱资金周转问题解决了,还有适量利息收入,只要能保证整个项目最终赚钱就可以了.。
工地闪光焊焊接缺陷分析及质量控制
工地闪光焊焊接缺陷分析及质量控制摘要：随着我国轨道交通的不断发展，为满足铁路的安全快速，越来越多的铁路采用区间无缝线路，控制接头质量作为无缝线路的控制要素之一，对行车安全至关重要。
本文针对现场闪光焊焊接钢轨会出现一些焊接缺陷，如灰斑，未焊合等质量缺陷。
研究焊接参数调试及现场相应的措施应用减少焊接缺陷的产生。
关键词：钢轨脉动闪光焊控制1、背景及工程概况随着轨道交通的快速发展，更安全、更快速、更稳定是现代高速铁路的发展方向。
为满足铁路的安全快速，越来越多的铁路采用区间无缝线路。
焊接接头质量好坏作为区间无缝线路控制性要素之一，对列车运行安全至关重要。
焊接接头质量是轨道施工中的质量控制重点。
钢轨焊接施工过程中的质量缺陷会造成后期营运过程中的安全事故。
例如：内部缺陷使得焊接接头的机械性能、力学性能降低，列车运行中承载后引发裂纹造成钢轨断裂。
外部缺陷会使铁路轨道平顺性差，特别是在列车高速运行到接头位置时易发生晃动，严重影响列车运行的安全性、平稳性和舒适性。
2 钢轨脉动闪光焊质量控制2.1、闪光焊原理将待焊钢轨上下左右夹紧后施加电压，打磨后的待焊断面相互靠近直至接触，在接触时二者产生电流，电流通过待焊接钢轨端部产生热量并形成金属过梁，随着过梁爆破产生闪光、飞溅使焊接面加热至表面熔化状态，随后加压顶锻，在压力作用下熔化的金属相互结晶，最终将两条钢轨焊接在一起。
2.2、焊接内部缺陷根据以往焊接接头焊接质量案例分析，钢轨焊接过程中常见内部缺陷主要有灰斑、未焊透、夹渣、过热和过烧等。
缺陷的产生除与母材材质有关外、还与焊接方式、工艺参数、设备性能等有关，有些内部缺陷可通过调整焊接工艺参数来控制或消除。
2.2.1 灰斑灰斑是钢轨闪光接触焊焊缝中出现最多的缺陷，是闪光接触焊工艺中一种特有缺陷。
焊接过程中，熔化的液态金属过梁爆破形成大的火坑，在顶锻时未能闭合；或者某些杂质元素氧化后没被挤出，从而形成灰斑。
灰斑的存在使得钢轨成为非连续均匀介质，导致钢轨各种力学指标下降。
钢轨生产表面缺陷分析与改进
钢轨生产表面缺陷分析与改进钢轨作为铁路运输的重要组成部分，其质量和表面缺陷对铁路的安全运行至关重要。
钢轨生产过程中的表面缺陷分析和改进非常重要。
本文将对钢轨生产过程中的表面缺陷进行分析，并提出改进措施。
钢轨生产过程中常见的表面缺陷包括轨顶裂缝、轨脚裂缝、轨头掏槽、轨腹掏槽、焊接缺陷等。
这些缺陷可能会导致钢轨的损坏、断裂甚至造成事故。
对于轨顶裂缝和轨脚裂缝这类缺陷，通常是由于生产过程中的温度控制不当所导致的。
在轧制钢轨时，应严格控制温度，避免过热或过冷引起的开裂问题。
还应加强对轧辊和轧道板的维护，保证其表面光洁度，减少表面起槽，从而减少裂缝的发生。
对于掏槽缺陷，主要是由于电火花机械加工未能完全清除焊接瑕疵所致。
在生产过程中，应严格控制焊接工艺参数，确保焊接质量，避免出现焊接缺陷。
对于已经存在掏槽缺陷的钢轨，可以进行补焊或更换，以提高钢轨的使用寿命和安全性。
对于表面缺陷的改进措施，还应加强对原材料的质量控制。
钢轨生产过程中的原材料应经过严格的检测和筛选，确保其无内在缺陷。
还应加强对生产设备的维护和管理，及时更换老化和损坏的设备，保证生产过程的稳定性和质量。
还应加强生产过程的监控和数据分析。
通过对生产过程中的数据进行收集和分析，可以及时发现问题，及时采取相应的措施进行改进。
可以通过数据分析确定合适的温度控制范围，减少裂缝的发生。
还可通过数据分析优化焊接工艺参数，提高焊接质量。
钢轨生产过程中的表面缺陷分析和改进是非常重要的。
通过加强温度控制、质量控制、设备维护和数据分析等措施，可以提高钢轨的质量和使用寿命，保障铁路的安全运行。
钢轨闪光接触焊产生灰斑缺陷原因及消除方法研究
钢轨闪光接触焊产生灰斑缺陷原因及消除方法研究钢轨闪光接触焊是一种常用的焊接方法，广泛应用于钢轨的连接。
然而，在实际使用中，有时会出现焊接产生灰斑缺陷的情况，这不仅影响了钢轨的使用寿命和安全性，还增加了维修成本。
因此，对于钢轨闪光接触焊产生灰斑缺陷的原因及消除方法进行研究具有重要的实际意义。
钢轨闪光接触焊产生灰斑缺陷的原因是多方面的，主要包括以下几点：1.焊接电流不均匀：焊接电流分布不均匀会导致焊接部位的温度不均匀，部分区域温度较低，从而形成灰斑缺陷。
2.焊接速度过快：焊接速度过快使得焊接部位的温度无法达到足够高，使得焊接质量下降，容易产生灰斑缺陷。
3.焊接电流过大：焊接电流过大会导致焊接部位温度过高，使得焊接质量下降，易出现灰斑缺陷。
4.焊接时间过长：焊接时间过长会导致焊接部位局部过热，可能造成灰斑缺陷。
为了消除钢轨闪光接触焊产生的灰斑缺陷，可以采取以下措施：1.合理设置焊接参数：根据钢轨的具体情况，合理设置焊接电流、速度和时间等参数，确保焊接部位温度均匀分布，避免产生灰斑缺陷。
2.控制焊接速度：控制焊接速度，使得焊接部位的温度能够适当升高，保证焊接质量，减少灰斑缺陷的产生。
3.控制焊接电流大小：根据具体情况，控制焊接电流大小，避免焊接部位过热，造成灰斑缺陷。
4.控制焊接时间：合理控制焊接时间，避免焊接部位过热，减少灰斑缺陷的产生。
5.加强焊接工艺控制：加强对焊接工艺的控制，确保焊接参数的准确控制和操作规范，从根本上减少灰斑缺陷的产生。
综上所述，钢轨闪光接触焊产生灰斑缺陷的原因主要包括焊接电流不均匀、焊接速度过快、焊接电流过大以及焊接时间过长等因素。
消除灰斑缺陷的方法主要包括合理设置焊接参数、控制焊接速度、控制焊接电流大小、控制焊接时间以及加强焊接工艺控制等措施。
通过采取这些方法，可以有效减少钢轨闪光接触焊产生的灰斑缺陷，提高焊接质量，延长钢轨的使用寿命。
钢轨闪光焊推凸缺陷的形成及预防对策
焊接技术552016年第2期0 引言钢轨闪光焊接接头在轨底次表面焊接过热区有时出现微小裂纹，造成接头整体强度大幅度降低，引发落锤检验中的接头断裂。
资料显示，钢轨中的合金成分偏析对接头质量有重要影响。
当前我国广泛使用的U71Mn或U75V 钢轨，均含有1%左右的合金Mn，U71Mn钢轨的Mn含量更高一点。
Mn作为钢轨强化的有效元素，不可缺少，但其是容易形成偏析的元素，也是钢轨形成脆性金属显微组织、非金属夹杂物缺陷的原因之一。
U71Mn钢轨中Mn偏析容易导致钢轨在热处理时出现马氏体组织缺陷[1]。
在对U76NbRE钢轨闪光焊接接头失效分析中，由于Mn偏析的存在导致接头热处理出现马氏体，最终导致钢轨断裂[2]。
针对重轨焊接接头不能通过落锤检验的问题，对钢轨母材和焊接接头成分进行试验分析，发现MnS等夹杂物含量增加明显降低落锤抗断能力[3]。
通过对贝氏体钢轨闪光焊接过热区缺陷分析发现，过热区裂纹、马氏体和非金属夹杂物等缺陷均与Mn、S等成分的偏析有关[4]。
不当的焊接工艺对缺陷的产生也起到一定作用。
文献［5］论述了U75V钢轨闪光焊的顶锻至推凸的完成时间达50多秒，接头温度较低，塑性较差，导致部分接头出现开裂情况。
此外，焊接热输入也会影响焊后推凸时的钢轨焊接接头温度，从而导致裂纹的产生。
1 裂纹宏观特征落锤断口宏观形貌见图1。
从图1可以看出，裂纹源位于轨底中部缺陷处，将缺陷放大后（见图2）可以看出，缺陷由裂纹构成了不规则开裂，形成微小空洞，感觉钢轨闪光焊推凸缺陷的形成及预防对策■ 丁韦 张宪良 赵国 宋宏图摘 要：钢轨闪光焊接接头轨底过热区出现推凸裂纹的原因是钢轨带状偏析较为严重或不当的焊接工艺。
通过对裂纹宏观和微观特征、焊接接头带状组织流向变化、裂纹表面MnS夹杂物偏析的分析，得出推凸裂纹形成机理，并查明该类缺陷造成落锤断裂原因。
在此基础上，提出应通过优化钢轨母材质量及焊接工艺等方法，消除该类缺陷。
关键词：钢轨闪光焊；焊接接头；推凸裂纹；焊接工艺；裂纹形成；预防措施中图分类号：U213.4 文献标识码：A 文章编号：1672-061X（2016）02-0055-03基金项目：铁道科学技术研究发展中心科研项目（J2014G011）。
闪光焊及缺陷
闪光焊原理及焊接缺陷一、闪光焊的基本概念和特点闪光焊也称接触焊，是两个金属工件端面接触，通过端面的接触点导电，接触电阻产生的电阻热加热工件端部，当温度达到一定程度时，工件接触面的金属熔化形成液态金属层，通过外加纵向力挤出液态金属，并使高温金属产生塑性变形，在结合面产生共同晶粒,获得致密的热锻组织形成对接街头.(一）闪光焊的基本概念1. 闪光的形成过程在金属焊件相互靠近的过程中，端面间一些相互突出的凸点首先接触，电流从这些接触点通过时,由于导电面积突然减小，造成电流线弯曲与收图1 闪光面的接触点缩从而形成了接触电阻，如图1所示.这些小接触点的电阻很大，电流流过时被迅速加热、熔化，形成一个个液体金属过梁，这些金属过梁将热量传入焊件的内部。
每个过梁都存在液态表面张力、径向压缩效应力、电磁引力和电磁斥力的作用，径向压缩力与流过过梁的电流强度平方成正比，在这些力的作用下过梁直径减小，电流密度急剧增大,温度迅速上升,使过梁内部出现金属蒸气.金属蒸气使液体过梁体积急剧膨胀而爆破,熔化的金属微粒从对口间隙中飞溅出来,形成了飞溅的火花.爆破后的位置留下一定深度的火口，为临近产生过梁创造了条件。
闪光过程就是焊接端面不断产生液态金属过梁又连续不断的爆破过程。
2。
闪光的作用（1）加热焊件。
闪光过程中金属液体过梁的电阻热和过梁爆破时一部分喷射熔滴飞溅到对口面上带来的热量对焊件加热。
（2）烧掉焊件端面上的赃物和不平之处。
因此也就可以降低焊接前对焊件端面的打磨要求,用手提砂轮粗打磨即可。
（3）金属的液体过梁爆破时产生的高压力、金属蒸气及CO、CO2气体形成了保护气氛，减低了焊件端面间隙中气体介质的氧化能力。
(4）闪光后期，焊件断面形成液态金属覆盖层，为顶锻时排除端面的氧化物和过热金属提供了有利条件。
3。
获得闪光对焊优质接头的条件（1）闪光过程不出现闪光中断,加速烧化时闪光稳定、激烈，有良好的保护气氛。
（2）焊接端头应形成足够的加热区和适当的、均匀的温度梯度；断面温度均匀.(3)焊接端面要有足够的塑性变形区。
重载铁路钢轨闪光焊轨头伤损原因分析
重载铁路钢轨闪光焊轨头伤损原因分析
张国民
【期刊名称】《中国金属通报》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】我国某线路在运行多年后,钢轨闪光焊接头位置出现各种轨头下颚损伤问题,裂纹最初在轨头下颚焊筋边缘位置,短时间内发展到其他位置,形成严重缺陷问题,甚至产生接头断裂问题。
工作人员通过检验受损接头外观,并利用扫描电镜、光学显微镜等设备,检查裂纹断口形貌、金相组织等内容,明确下颚伤损的主要原因,发现该轨头下颚位置推瘤后焊缝余高超标,没有将推瘤和母材产生的夹皮处理干净,形成较大尖角,导致应力过于集中。
在焊接后的正火过程中进行脱碳操作,会产生大量铁素体组织,从而降低钢轨的疲劳强度。
当列车在轮轨反复作用下行驶时,轨头下颚处的推瘤夹皮和母材尖角位置会形成裂纹源。
【总页数】3页(P186-188)
【作者】张国民
【作者单位】国能朔黄铁路发展有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】U21
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铁路钢轨焊接接头超声探伤缺陷探讨
铁路钢轨焊接接头超声探伤缺陷探讨发布时间：2022-09-16T08:50:09.691Z 来源：《科技新时代》2022年第4期第2月作者：李瑞青[导读] 为做好铁路钢轨焊接接头的探伤工作，本文基于钢轨焊接接头探伤技术现状，研究了钢轨焊接李瑞青大秦铁路股份有限公司原平工务段山西省原平市 034100摘要：为做好铁路钢轨焊接接头的探伤工作，本文基于钢轨焊接接头探伤技术现状，研究了钢轨焊接接头的超声探伤技术，介绍了超声探伤的原理和方法，并应用超声探伤技术探测了钢轨闪光焊接接头，发现有缺陷回波存在于轨底部位，并对该问题进行了落锤检验，发现落锤断口检验结论与探伤缺陷定位几乎一致，取了断口断裂起源区域处的材料开展分析，没有发现组织流变特征与晶界熔化，主要为复合非金属氧化物，最终确定夹杂高熔点非金属氧化物是造成钢轨缺陷的主要原因，以供类似工况下的钢轨焊接接头超声探伤参考。
关键词：铁路钢轨；焊接接头；超声探伤；方法；缺陷1、钢轨焊接接头探伤概述我国作为铁路强国，铁路运营总里程长期居世界第一，随着人们对出行效率的追求，高铁作为新一代的铁路干线开始投入大规模使用，而高铁能够以三百多公里的时速安全运行与无缝铁轨技术有着千丝万缕的联系。
无缝线路作为高铁的重要基础部件，严重影响着铁路的稳定运营。
我国铁路技术快速发展，向来重视基础建设，截止到2019年，我国的高铁总里程当仁不让的居世界第一，达到了惊人的3.5万公里，累计焊接的无缝钢轨接头更是达到了66万个。
无缝铁轨焊接技术主要包括传统的铝热焊、气压焊和新颖的闪光焊这三种类型。
由于钢轨的焊接都是在施工现场完成的，受到多种因素的制约，焊接缝内部容易出现各种缺陷，若不能及时检出缺陷，及时补救，很可能会造成严重的安全事故。
有数据表明，有将近三分之二的钢轨折断事故都发生在焊缝处，相对于一次成型的整段钢轨，焊缝处无疑更为脆弱，因此强化焊接缝的检测，及时发现隐患、排除缺陷是保障高铁安全运营的重要手段。
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K922闪光焊机钢轨焊接接头轨顶缺陷分析
K922闪光焊机钢轨焊接接头轨顶缺陷分析K922闪光焊机钢轨焊接接头轨顶缺陷分析
王晓林(中土集团公司轨道事业部,北京100036)
0前言
K922钢轨闪光对焊机是由E.0.PatonIntemational
HoldingsInc生产的,对钢轨进行焊接.K922焊机自动化程度
高,整个焊接过程由PLC可编程控制器控制,焊接质量稳定,
接头合格率高.K922焊机焊接接头一般情况下缺陷都出现在
轨底角,轨顶几乎没有.在本次焊接施工中,焊接接头的所有缺
陷都在轨顶,轨底角无缺陷,接头不合格率高达60%,此现象对
K922焊机来说是一种全新情况,因此对其进行分析非常必要.
1缺陷现象
所有不合格接头缺陷都在轨顶,据探伤工分析,缺陷位置
都在轨顶中间,深度在18ram～25ram之间,伤波高8ram～12mm,
是条状的面积型缺陷,缺陷性质,形状,位置基本相似,是同一
种类型缺陷,轨底无任何缺陷,伤波超过TB/T1632.1—20o4要
求,接头不合格.
2缺陷产生原因分析
影响焊接接头质量的因素很多,钢轨的处理状况,焊机自
身状况,焊接工艺参数,其它未知因素都有可能影响焊接接头
质量,任何一项处理不当都可能使接头产生缺陷.
2.1钢轨的处理状况与焊接回路
K922闪光焊的基本原理是电流通过钢轨端面的接触电阻
所产生的热量熔接焊件,再经顶锻以达到焊接目的.产生的热量可以从以下公式计算:
Q=rd2Rt
式中焊件接触面上产生的热量(J)
—
算系数,取0.24
尺——焊件接触面的电阻(n)
——
焊件接触面的接触时间(S)
从上式中可以看出影响焊接热量的因素有I,R,t.R与接
触压力有关,t在工艺参数中可以设定,I与钢轨的处理情况与焊接回路的接触有关.
钢轨的端面与距离端面700mm的轨腰部分应进行打磨处理,除去锈皮与氧化物,使其露出90%以上的金属光泽,无油与脂等污物,这样才可以保证良好的导电接触,易于激发闪光.如果接触不好,就会使导电性能变差,焊接电流与电流密度减小. 如果钢轨制造厂商的标志出现在轨腰夹紧区域,必须打磨与轨腰相平,否则可能在顶锻阶段出现打滑,使顶锻量减小,甚至不顶锻,形成焊接缺陷.
焊接回路包括:焊接变压器,汇流排,电极,钢轨.电极与汇
流排用铬铜合金制成,电极与钢轨轨腰直接接触.汇流排连接焊接变压器与电极.焊接回路所有的接线柱,紧固螺栓必须紧固,电极与轨腰之间的接触面必须在电极面积的80%以上,汇流排可导电的铜合金片应占汇流排总合金片的80%以上,这样才可以保证具有良好的导电性与电接触.
无论是钢轨处理不当还是焊接回路接触不好,都会使I减
小,在其它条件不变的情况下,Q也会随之减小.产生的热量减小,钢轨的局部位置温度达不到或者受热不均匀,钢轨的受热状况,加热区的宽度与焊头的温度场也会随之受到影响,从而影响焊头质量.
2.2顶锻过程中是否打滑
夹紧力是焊接时夹钳夹持钢轨的夹紧压力,只有具有足够
的夹紧力才可以保证在顶锻过程中不会打滑.夹紧力与顶锻力之比必须大于2.2:1.造成顶锻过程中打滑的可能原因与解决方法见表1.
在顶锻过程中出现打滑现象,就会致使顶锻量减小,甚至
不顶锻,是焊道中的焊接氧化物与一些焊接残留杂质不能从火口中全部挤出,这些杂物残留在焊缝之中就会形成焊接缺陷.
2.3焊接工艺参数
焊接工艺参数是保证钢轨焊接质量的关键,基于E.O.Paton InternationalHoldingsInc多年的实验研究,闪光速度,加速推
进速度,顶锻量,打滑,加速阶段的电流中断,加速阶段的短路,
顶锻过程中打滑的可能原因与解决方法表1
顶锻过程中打滑的可能原因打滑的解决方法
钢轨表面处理不正确从新打磨轨腰接触面
夹钳装置调整不正确检查对中性,如果需要给夹钳加垫片液压压力不正确检查油泵调整压力补偿器,使油压正确液压缸内密封环损坏更换密封环
液压缸拉伤或损坏修理或更换液压缸
焊接工艺参数对焊接质量的影响表2
焊接工艺参数对焊接质量的影响
闪光速度
加速推进速度
顶锻量
打滑
加速阶段电流中断
加速阶段短路
焊接时间
速度低时焊接时间短,钢轨加热区窄,容易导致
未焊透;速度高时温度高焊接时间长,加热区宽,
易导致过烧或过热.
速度过小,闪光不连续,空气易侵入,有氧化危
险;速度过大,电流激增,端面温度的不均匀程度
增加,影响焊接质量.
顶锻量过小,可能出现灰斑;过大影响焊缝的机
械性能.
打滑致使顶锻量减小,甚至不顶锻,影响焊接质量.
电流中断使闪光不连续,空气可能侵入,有氧化
危险,形成焊接缺陷.
加速阶段短路,电流过大,过梁尺寸与火口增大,
端面温度的不均匀程度增加,影响焊接质量.
时间过短.会形成未焊透缺陷;时间过长,会使加
热区增宽,易产生过热和过烧缺陷.
焊接时间等是决定焊接质量的关键因素,可以作为焊接接头质量的评价标准,不合适的焊接工艺参数会影响焊接质量,在接头中形成焊接缺陷,具体的影响见表2.开始焊接施工以前,必须先进行试验,对焊接工艺参数进行调试,型式试验合格以后才可以开始焊接施工.
2.4摩擦阻力
由于焊接的是500m的长钢轨,滚轮垫不好时,钢轨轨底
与胶垫,弹条之间则会有很大摩擦阻力,过大的阻力可能会使焊机在焊接或顶锻过程中拉不动钢轨,影响焊接质量.
2.5其它因素
发现焊接500m长钢轨时,采用常规推瘤,当焊接顶锻结
束,由于要采用自由端钳口推瘤,自由端钳口张开推瘤不再夹紧钢轨,当松开钳口后长钢轨有往后的反弹力,可能会影响焊
接质量.
3解决办法
以上分析了钢轨焊接接头轨顶缺陷可能产生的原因,但是
什么原因产生的缺陷需要逐步进行分析排除.
①对钢轨的处理情况与焊接回路.处理钢轨端面与轨腰使
之符合要求,检察焊接回路接触良好.焊接短轨实验头,探伤缺陷依然存在,可以排除钢轨处理不当与焊接回路接触不好产生缺陷的可能.
②顶锻过程的检查.焊接短轨实验发现顶锻时打滑,观察
发现在焊接顶锻前一边夹紧缸夹紧压力减小,在顶锻时,夹紧力与顶锻力之比仅为1.2:1,小于2.2:1,致使顶锻时这边打滑.分析发现夹紧缸中一密封环损坏,致使液压缸内泄,使夹紧压力减小,更换后顶锻时不再打滑.焊接短轨实验头,探伤无缺陷发现,接头合格,型式试验通过.但在现场焊接500m长钢轨,仍然发现轨顶有缺陷.
③对焊接工艺参数.同种施工条件下,对同种材质的钢轨,
焊接短轨实验头,探伤合格,通过了型式试验,证明不是焊接工艺参数的问题.
④对摩擦力,现场检查,发现滚轮垫的太少,钢轨轨底与胶
垫,弹条基本贴着,摩擦力很大.更换具有轴承的滚轮,增加滚
轮数量是钢轨轨底离开胶垫,减小摩擦阻力.焊接后探伤接头合格率有所提高,但是接头不合格率还是很高,需要进一步实
验分析.
⑤对反弹力,采用常规推瘤,自由端钳口松开后,焊头温度
仍然很高,特别是轨顶中间冷却慢温度最高,还处在软化或半软
化状态,强度非常低,几乎为零,反弹力是强度非常低的轨顶中
间出现缺陷,决定采用保压推瘤.焊接顶锻结束后钢轨仍处在夹
紧状况下,由单独的推瘤缸推动推瘤刀.只有等到焊口自然降温
恢复强度之后,才松开钳口.采用保压推瘤后,焊接500m长钢
轨,焊头轨顶的缺陷得以消除,焊头合格率达到了99%.
4结束语
通过对钢轨的处理情况,焊接回路,顶锻是否打滑,焊接工
艺参数等影响焊接接头质量的因素进行全面的分析,逐项排
除,得出焊头轨顶产生缺陷的原因是顶锻时焊机发生打滑;在
线路上焊接长钢轨时,轨顶产生缺陷的主要原因是焊后常规推
瘤钳口松开钢轨的反弹,次要原因是摩擦阻力太大,在消除顶
锻时打滑的情况下,采用保压推瘤与减小摩擦阻力后,焊头轨
顶的缺陷消除,问题得以解决.
参考文献
[1]卢祖文.客运专线铁路轨道【M】.北京:中国铁道出版社,2005.
[2]TB/T1632.1—20o5,钢轨焊接——第一部分:通用技术条件【s].北京:中国铁道出版社,2005. ::::::::::::;:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
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