钢轨铝热焊工艺及焊接接头性能研究

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浅析铝热焊施工工艺及常见问题处理措施

浅析铝热焊施工工艺及常见问题处理措施本文从施工工艺角度定性和定量的阐述了钢轨铝热焊的施工过程中的注意事项及常见问题的处理措施，同时，针对铝热焊焊头的轨头磁粉探伤存在裂纹及轨腰超声波探伤气孔和夹渣超标问题，确定了操作过程中如何避免这一问题的产生，希望对以后的操作具有一定的借鉴作用。

标签：铝热焊;工艺;轨头裂纹;轨腰夹渣前言：随着国内和世界范围的地铁、城际铁路和高速铁路的兴建，由于地区气温、气候差异性较大，对钢轨的焊接质量提出了更新更高的要求，如在举世瞩目的京沪高铁，在到发线上的铝热焊头，在轨头部位增加了磁粉探伤，同时在轨腰部位，增加了超声波探伤。

目前广泛采用的钢轨焊接形式有闪光焊、铝热焊及气压焊，由于气压焊的火焰、顶锻量等控制指标在目前技术条件下还不能够量化或精确量化控制，如火焰颜色、长度等全靠现场施工人员的经验，因此在高速铁路和客运专线施工过程中未被采用。

目前钢轨焊接的主要焊接方式为闪光焊和铝热焊，其中闪光焊属消耗母材型的焊接，铝热焊不消耗母材，属填充式焊接。

一般情况下，优先采用闪光焊，但对于高速道岔、钢轨伸缩调节器等精密部件，由于闪光焊等消耗性焊接的顶锻量无法在焊前精确确定，导致焊后高速道岔、伸缩调节器等部件的几何尺寸超标，甚至无法调整，因此在无特殊要求的情况下，高速道岔和伸缩调节器等精密部件的焊接一般采用铝热焊。

综上，确保铝热焊的质量，尽量避免焊接缺陷，对于适应铁路的高速、重载、安全等技术要求，具有十分重要的现实意义。

一、铝热焊的施工过程中注意事项1.施工准备施工前必须安排专人根据焊接清单清点全部施工物品，以免少带、漏带影响施工;对施工设备、燃气瓶等进行检查，确保使用时安全可靠。

从焊缝两侧钢轨开始，每一侧松开2-4组扣件，然后至少将50米范围内的钢轨扣件按规范锁紧然后，并在焊缝两侧各第一个锁紧扣件处的钢轨上，做划线记号，确定钢轨不发生移动，方可进行锯轨作业，锯轨要保证端头的垂直度，同时确保轨缝在误差要求范围之内。

钢轨铝热焊焊接工艺及其质量控制

1引言针对钢轨铝热焊焊接工艺展开深入的分析，可以发现该工作存在的意义就是，为了保证轨道列车在运行过程中的稳定性。

伴随着时下科学技术的不断发展与进步，行业内部对钢轨铝热焊焊接工艺提出了越来越高的质量要求。

而伴随着一些新技术的引进，相关的工作在进展的过程中，工作效率以及相应工作工序的质量，相对以往都有着不同程度的提升，所以时下的质量控制工作，相对于以往而言也有着很大的工作变动。

2钢轨铝热焊焊接工艺简析2.1轨道的准备工作简析对焊接工艺展开深入的分析，可以发现针对不同的钢轨类型的时候，需要选择不同的工作工艺以保证实际工作的质量，所以在焊接工艺展开之前，焊修操作人员首先要对待焊钢轨轨型、材质、无缝线路锁定等基本情况进行掌握，进而得到较为清晰的一组数据，通过整体的分析选择出最佳的工艺方案和最适宜的铝热焊剂；此外，在实际焊接操作过程中，对轨温应有明确标准，在一般的情况下，操作前将轨温计设置在钢轨背光的一面，以此来抵消由于日照的因素对实际轨道温度的影响，轨温达不到条件时，对需要焊接的两段轨道的两端进行加温处理，使轨道温度达到37度以上，焊接操作人员就可以做出准备焊接工作，在实际焊接工作进展的过程中要特别指出的一点就是，要对两段钢轨的端头与实际轨枕之间的距离做出严格的规范，焊头不能置于轨枕之上,在一般的情况下这个距离不得少于100mm。

最后一项准备工作需要在焊接处前后50m进行扣件锁定，防止因为外界温度变化及其他原因对钢轨产生相应的影响，严格杜绝钢轨移位问题的产生。

2.2钢轨端头的处理工作对钢轨端头准备工作展开深入的分析，可以发现相关的钢轨铝热焊焊接工艺及其质量控制The Welding Technology of Rail Aluminum Thermit Welding and Its Quality Control付安然（大秦铁路股份有限公司茶坞工务段，北京101400）FU An-ran(ChawuPublicWorks Section,DaqinRailwayCo.Ltd.,Beijing101400,China)【摘要】伴随着我国经济社会的不断发展，对我国各行各业的发展状况展开深入的分析，可以发现为了保证本行业的发展有一个较为长远的前景，在时下的发展中各行业对自身技术的要求都相对要高。

钢轨铝热焊接工艺及其质量控制

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。

解析钢轨铝热焊焊接工艺及其质量控制

解析钢轨铝热焊焊接工艺及其质量控制摘要：本文针对钢轨铝热焊焊接工艺以及质量控制进行分析和阐述。

关键词：钢轨；焊接工艺；质量控制一、钢轨铝热焊焊接工艺1、轨道的准备工作第一，对于准备接受焊接的钢轨的类型、重要以及表面状况都要有充分地了解，要明确地知道铝热焊剂在两侧钢轨上的运用较为适合，并且道床断面要能够足以接受焊接；第二，轨温计需要设置在钢轨背光的一面上，仪测量轨温，并且在余热之前，在准备焊接钢轨两段1m范围内进行加热，达到37°，准备焊接的钢轨端头与最近轨枕之间的距离不得少于100mm，并将待焊轨缝之下的道碴掏至距轨底至少100mm, 方便砂模安装和拆除砂模底板及清除多余焊料; 第三, 焊缝设置好后, 将焊缝两侧各15m范围内的扣件上好, 如果在焊接过程中受极端高温或低温的影响, 可能产生钢轨移动, 则选用液压钢轨拉伸器将钢轨固定后再焊接。

2、钢轨端头的准备一是检查轨端是否有裂缝损伤, 如有, 则必须切掉再插入不少于12m的短轨; 二是任何采用氧乙炔切割的轨头必须锯掉至少100mm, 钢轨上任何螺栓孔离焊接轨端的距离不得少于100mm, 如轨端有低塌深度大于2mm, 长度大于20mm, 则必须切掉后再进行焊接。

轨头断面的垂直公差应小于1mm, 焊缝两侧的钢轨高差小于 3.2mm, 则应对齐轨头, 高差在轨底消除, 若钢轨有侧磨, 应对齐钢轨的轨底和轨腰, 在轨头侧磨处放入密封垫条后再进行焊接; 三是为确保获得良好的连接面, 所有的毛刺或飞边都应打磨掉, 从轨端起至少100~150mm 范围内, 任何油漆、铁锈和其它污垢都应用钢丝刷除尽。

3、钢轨端头的对正在对正钢轨以前，一定要将钢轨的大方向确定下来，若是其中出现低接头，就能够提前将其处理好，对正钢轨端头，在铝热焊接工艺中，这几个步骤是最重要的也是最难的，对正钢轨需要对四个要素进行检查：①设置轨缝；②尖点设定；③水平对正；④不等倾斜调整。

钢轨焊接技术及铝热焊工艺优化研究

钢轨焊接技术及铝热焊工艺优化研究摘要：在国内的铁路事业如火如荼发展背景下，进一步提高无缝线路的铺设有效性是当前钢轨焊接技术落实要点之一，由于无缝线路的整体质量能够在钢轨焊接技术的应用作用下得到全面提升，所以充分分析钢轨焊接技术和其中所包含的铝热焊工艺优化措施势在必行。

鉴于此，文章从钢轨焊接技术的基本内容出发，结合具体的铝热焊工艺流程进行深入分析，并针对性的提出行之有效的焊接优化对策。

关键词：钢轨焊接技术；铝热焊工艺；优化；研究引言：就钢轨焊接技术中的铝热焊内容而言，在开展铝热焊工艺落实工作的时候，相关人员能够用更简单的设备和更少的投资进行更加安全可靠的焊接操作，因此，在当下的钢轨焊接过程中，充分发挥铝热焊的优势作用，从而进一步提高无缝线路的养护维修工作效率非常可行。

相关人员需要立足于全面提高铁路行车安全，进一步提升焊接技术应用质量，对日常焊接过程中的铝热焊接工艺加以分析研究，严谨的落实各项钢轨焊接技术流程。

基于此，本文以铝热焊工艺作为研究重点进行具体的优化探索。

一、钢轨焊接技术简介通常情况下，当下应用落实的钢轨焊接技术主要包括接触焊和气压焊以及铝热焊三个主要类型，接触焊在焊缝工作中应用范围相对更广。

总体而言，上述三类钢轨焊接方式均存在特定的落实优缺点[1]。

比如，在应用接触焊方式进行焊接工作的时候可能出现灰斑问题；气压焊应用过程中可能引发光斑问题，导致轨道出现折断问题的可能性大大提升；就铝热焊工艺而言，当下比较常用的钢轨焊接技术工艺主要为施密特和拉伊特克铝热焊接两种，就施密特焊接工艺而言，其主要借助铝热化学反应和铝热焊剂对钢轨进行焊接，实际的工艺操作流程主要包括准备工作、干燥轨端并除锈去污、对轨、安装夹具砂模、封箱预热、安装坩埚、推进反应进行、拆模推瘤和打磨。

而在拉伊特克工艺落实过程中，需要注意利用一次性坩埚并在准备阶段对钢轨端头进行对正处理，也要合理准备焊药，并有序推进热打磨和冷打磨的落实。

二、铝热焊工艺基本流程（一）准备工作在开展铝热焊接工艺操作的时候，工作人员应该对钢轨的具体型号和相关参数进行充分地调查了解，在此基础上，应该结合钢轨的型号，合理选用焊机种类，从而有效保障预热参数。

《2024年度U71Mn钢轨焊接接头电磁热强化研究》范文

《U71Mn钢轨焊接接头电磁热强化研究》篇一一、引言在铁路运输行业，钢轨的质量与性能对于铁路的运营安全和效率具有至关重要的影响。

U71Mn钢轨作为一种常见的钢轨材料，其焊接接头的质量直接关系到整个铁路线路的稳定性和安全性。

因此，对U71Mn钢轨焊接接头进行电磁热强化研究，对于提高钢轨的耐久性和使用性能具有重要意义。

本文将就U71Mn钢轨焊接接头的电磁热强化研究进行详细探讨。

二、U71Mn钢轨焊接接头概述U71Mn钢轨是一种高强度、高耐腐蚀性的钢轨材料，广泛应用于我国铁路线路。

然而，在钢轨的焊接过程中，由于焊接热影响区的存在，往往会导致焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能降低。

因此，对焊接接头进行强化处理，提高其性能，是保证铁路运营安全的重要措施。

三、电磁热强化技术原理电磁热强化技术是一种通过电磁感应原理，对金属材料进行热处理的技术。

该技术能够在短时间内对金属材料进行快速加热和冷却，从而达到改善金属材料组织结构和性能的目的。

在U71Mn钢轨焊接接头的电磁热强化处理中，通过调节电流、磁场等参数，使焊接接头在短时间内达到较高的温度，然后迅速冷却，从而改善其组织和性能。

四、U71Mn钢轨焊接接头电磁热强化实验为了研究电磁热强化技术对U71Mn钢轨焊接接头的影响，我们进行了以下实验：首先，制备一定数量的U71Mn钢轨焊接接头试样；其次，对试样进行不同参数的电磁热强化处理；最后，通过金相显微镜、硬度计、拉伸试验机等设备，对处理前后的试样进行组织结构和性能的检测和分析。

五、实验结果与分析通过实验，我们发现：经过电磁热强化处理的U71Mn钢轨焊接接头，其组织结构得到了明显改善，晶粒细化，硬度提高，抗拉强度和冲击韧性也有所提高。

同时，电磁热强化处理还能够提高焊接接头的耐腐蚀性能，延长其使用寿命。

此外，我们还发现，电磁热强化处理的参数对处理效果具有重要影响，需要根据实际情况进行合理选择。

六、结论通过对U71Mn钢轨焊接接头进行电磁热强化研究，我们发现该技术能够有效地改善焊接接头的组织结构和性能，提高其耐久性和使用性能。

浅谈钢轨铝热焊施工优化

浅谈钢轨铝热焊施工优化浅谈钢轨铝热焊施工优化摘要：根据钢轨铝热焊施工现场不利因素，制作钢轨防伸缩锁定器、制作工具搬运小车、制作专用工具、制作警示牌、工艺牌等具体优化措施，从而确保钢轨铝热焊施工安全、高效、优质的完成。

关键词：钢轨铝热焊施工优化措施中图分类号：U213文献标识码： A钢轨铝热焊接技术是铁路无缝线路钢轨焊接重要焊接技术之一，钢轨铝热焊接技术具有质量稳定、安全可靠、设备简单、焊接占用空间小、快速方便等优点，广泛运用于新线建设和既有线大修换轨、日常维修施工工作中。

本文通过一些具体优化措施及改进，提高钢轨铝热焊接施工效率及焊接质量。

钢轨铝热焊施工现状钢轨铝热焊技术现已广泛应用于我国铁路焊轨施工作业中，目前，国内常见的钢轨铝热焊接工艺主要有法国的拉伊台克和德国施密特两种，二者焊接原理相同，作业设备、工艺流程、基本操作大体相同。

本文以法国拉伊台克钢轨焊接工艺为主，进行施工优化论述，法国拉伊台克钢轨铝热焊接工艺具备焊接工艺简单、焊接质量稳定、快速方便等优点，广泛运用于铁路现场钢轨焊接作业。

钢轨铝热焊施工现场影响因素分析在钢轨铝热焊接施工中，一般由8人组成的专业焊轨人员组成的小组完成。

受钢轨铝热焊设备较为笨重、使用设备数量多、焊轨人员数量有限、施工连续性、恶劣天气等因素影响，造成焊接工体力透支、注意力不集中等问题，会危害施工安全，降低施工效率及施工质量。

以铁路既有线大修换轨钢轨铝热焊接施工为例，的具体因素如下：（一）、受恶劣天气因素影响，在温度变化比较大的天气下施工，钢轨热胀冷缩比较严重，造成既有线换轨施工中，道下铝热焊轨轨缝变化大，导致无法保证焊接质量。

（二）、受钢轨铝热焊设备笨重，使用设备种类多的因素影响，在铁路既有线现场铝热焊接施工中，施工点跨度大，这就造成焊接设备在施工完一个点后，要搬家到下一个点施工，连续施工，就需要频繁搬家转移，这就导致铝热焊接人员体力透支,降低施工效率。

（三）、受铁路既有线钢轨铝热焊施工都是在室外、现场环境恶劣、施工持续性强等因素影响，使得施工人员身体疲惫体力下降、注意力不集中、动作不到位、安全意识下降等问题，导致违规违章作业，造成施工安全隐患，施工质量不达标，施工效率低，甚至发生人身伤亡事故。

浅谈高速铁路轨道无缝线路铝热焊接施工技术

浅谈高速铁路轨道无缝线路铝热焊接施工技术摘要随着铁路建设的快速发展，铁路轨道更多的采用无缝线路铺设技术。

在无缝线路焊接施工技术中，由于铝热焊接技术具有设备简单、施工方便快捷、质量稳定、安全可靠、对周边线路影响范围小，受人为因素干扰少等诸多特点，因此被广泛的应用于区间无缝线路道岔区轨道焊接以及抢修作业。

本文以法国拉伊台克铝热焊接材料储存及施工等方面阐述其工艺和质量控制要点，从而达到提高铝热焊焊接接头质量的目的。

关键词高速铁路铝热焊接施工技术质量控制1概述铝热焊接材料包含铝热焊剂、砂型、一次性坩埚、高温火柴、封箱材料等。

铝热焊接方法是将配好的铝热焊剂放到特制的坩埚中，用高温火柴引燃焊剂，发生强烈的化学反应，铝被氧化后形成熔渣上浮，氧化铁中的铁被置换后形成铁水沉于坩埚底部，得到一定高温（约3000℃）的钢水，铁水烧穿石棉垫，被注入到对正的钢轨端部砂模中，冷却后去除砂型，并及时推凸除瘤、打磨，将两节钢轨焊接成一体的焊接方法。

铝热焊是一种工艺简单、快速高效的浇注焊接技术，适合工地流动作业，用于道岔焊接和无缝线路的锁定焊接，以及抢修作业等。

2施工工艺要点铝热焊接施工工艺包括施工准备、轨端处理、钢轨对正、砂模安装及封砂、预热、点火浇筑、拆除砂模及推凸除瘤、焊头打磨、检查验收等工序。

2.1施工准备：铝热焊接前应完成轨道线路调整，满足线路平顺性要求；选择适合的焊剂；完成铝热焊接型式试验，获得详细的焊接工艺参数。

2.2轨端处理：钢轨焊接前应对轨端进行处理。

采用锯轨机切除钢轨变形部分，保证截面轮廓完好，轨端不垂直度＜0.8mm，并对轨头边缘倒角1mm×45°，轨缝控制在27±2mm范围。

用角磨机或钢丝刷对焊接钢轨端部、两侧和轨底的锈迹进行打磨清理。

在冬季或者潮湿、多雨地区施工时，钢轨除锈前可用预热枪对钢轨焊缝两端各500mm范围进行烘烤，充分排除钢轨表面水分。

2.3钢轨对正及尖峰值调整：钢轨对正前应先对轨道方向和高低进行检查，以满足平顺性要求。

浅谈轨道铝热焊接施工工艺标准

浅述轨道铝热焊接施工工艺中冶成工五冶项目部伟摘要：介绍了铝热焊接的施工的特点及其在有色铜冠冶化分公司铁球团造球室工程中的实际应用。

关键词：铝热焊接引言：轨道的连接有很多种，其中有较为普遍的就是轨道压板的连接和采用特种焊条焊接连接，其中铝热焊接轨道连接中是一种技术成熟、施工简单方便、快捷、质量优良的施工工艺。

本文就以有色铜冠冶化分公司铁球团造球室工程为例，就行车轨道铝热焊接施工进行简单的阐述。

一、概念钢轨钢轨铝热焊是利用铝和氧化铁在化学反应过程中释放的大量热量熔化金属,使金属之间形成熔接或堆焊。

铝热化学反应是氧化还原反应, 主要反应产物为液态铝热钢和氧化铝熔渣, 铁元素被还原成具有高温的铝热钢水, 铝被氧化成氧化铝熔渣。

铝热焊化学反应的表达式为:3FeO + 2A1 = 3Fe +Al2O3Fe2O3 + 2Al = 2Fe +Al2O33Fe3O4 + 8Al = 9Fe + 4Al2O引发3钢轨铝热焊接其实就是将铝粉、氧化铁和其他金属添加物组成的铝热焊剂在特制的坩埚里，用高温火柴点燃铝热反应。

反应过程中放出大量的热熔化合金混合物发生反应，形成钢液，由于其密度大沉于下面，反应生成的熔渣较轻浮在上部，在很短的时间钢水充满砂模具，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，2段钢轨形成整体。

二、使用的器具和材料（一）工器具1、砂模侧模板和砂模底板用于固定砂模的夹具，侧模板在侧面固定左右砂模，砂模底板在下固定底砂模，侧模板一对，有左右之分。

2、砂模固定夹具固定和夹紧砂模侧模板的夹具。

安装夹具时有前后方向之分。

3、灰渣盘用于收集焊接时从砂模冒口流出的钢水废渣。

使用时，盘底需先铺一层细沙。

4、坩埚叉用于焊接时撤除已使用过的灼热的废弃砂模5、对正钢直尺（一米）焊接前对正的直尺，耐高温工具合金制造6、预热装置和支架1）预热装置包括预热枪、调压表、胶管及接头。

支架用于余热装置的定位与固定。

还有丙烷、氧气导气管。

铝热焊接钢轨

目录1、钢轨铝热焊特点及国内应用现状 (1)2、国外钢轨铝热焊技术的发展 (2)3、国内铝热焊研究的进展 (3)3. 1钢轨铝热焊接工艺及焊接工具 (3)3. 2铝热焊剂 (4)3. 3铝热焊工艺装备的研制 (4)3. 4焊后热处理 (4)4我国铝热焊生产技术的进展 (4)4. 1铝热焊剂的生产 (4)4. 2砂型生产 (5)4. 3焊接材料包装的改进 (5)5、铝热焊施工工艺 (5)5.1 工艺流程 (5)5.2 工艺操作 (5)6、无缝线路钢轨铝热焊接质量的控制与提高 (8)6.1 概述 (8)6.2 常见焊接质量缺陷的原因分析 (8)6.3 焊接质量控制的措施 (9)6.4 焊接质量改进建议 (9)铝热焊接钢轨1、钢轨铝热焊特点及国内应用现状钢轨铝热焊接其焊接原理是通过配置的铝热剂在坩埚内点燃反应后形成高温铝热钢水注入由焊接沙模和待焊钢轨组成的型腔内，高温钢水通过特别设计的沙模浇注系统，熔化部分待焊钢轨端面，经冷却凝固后将待焊钢轨联结成一个整体。

钢轨铝热焊具有以下几个特点：1）钢轨铝热焊自带热源，因此，设备简单，操作方便，快速，少量人员就可进行焊接操作；2）钢轨在焊接过程中几何位置几乎不变，因此其平顺性取决于工装卡具，故焊接接头的平顺性优于气压焊。

由于焊接过程中钢轨无纵向移动，因此特别适用于跨区间无缝线路的焊接；3）钢轨铝热焊是铸造过程，其焊缝金属是铸态组织，因此其接头的性能具有铸造的特点。

力学性能相对闪光焊、气压焊要差。

基于上述特点，铝热焊成为铁路无缝线路铺设的主要现场焊接方法。

特别对于提速及高速线路，铝热焊接头以其优良的平顺性而得到世界各国的广泛采用。

20实际80年代推出的小型移动式气压焊在铁路高速化的趋势下因其平顺性较差已被逐步淘汰。

近年，原来作为厂焊的闪光焊也开始应用于现场焊接，出现了移动式焊轨作业车。

但因我国铁路运量巨大，移动式焊轨车必需占用线路、以及道岔空间小等原因，移动式焊轨车无法焊接所有的现场焊接接头，铝热焊仍将是提速及高速线路重要的焊接手段，如下表为钢轨焊接的各种焊接方法的比较与应用范围。

《2024年度U71Mn钢轨焊接接头电磁热强化研究》范文

《U71Mn钢轨焊接接头电磁热强化研究》篇一一、引言随着铁路交通的快速发展，钢轨的焊接技术日益受到重视。

其中，U71Mn钢轨因其高强度、高韧性和良好的可焊性被广泛用于铁路建设。

然而，钢轨焊接接头处常常因应力集中、组织不均等问题导致性能下降，影响铁路运营安全。

因此，对U71Mn钢轨焊接接头进行电磁热强化研究，提高其性能和可靠性显得尤为重要。

二、U71Mn钢轨焊接接头现状及问题U71Mn钢轨焊接接头是铁路线路的重要组成部分，其质量直接影响到铁路的运行安全。

目前，虽然U71Mn钢轨焊接技术已经取得了一定的进步，但在实际运用中仍存在一些问题。

例如，焊接接头处容易出现热影响区组织不均、硬度不均等现象，导致接头性能下降，影响铁路运营安全。

三、电磁热强化技术原理电磁热强化技术是一种通过电磁感应产生热量，对金属材料进行热处理的技术。

该技术可以实现对金属材料的均匀加热，有效消除焊接接头的热影响区组织不均和硬度不均等问题。

此外，电磁热强化技术还可以通过调整电流、磁场等参数，实现对焊接接头的精确控制，提高其性能和可靠性。

四、U71Mn钢轨焊接接头电磁热强化实验为了研究电磁热强化技术对U71Mn钢轨焊接接头的影响，我们进行了相关实验。

实验中，我们采用了不同的电流、磁场等参数，对焊接接头进行电磁热处理。

通过对比处理前后的焊接接头性能，我们发现电磁热强化技术可以有效提高U71Mn钢轨焊接接头的硬度、耐磨性和抗拉强度等性能。

五、电磁热强化技术对U71Mn钢轨焊接接头的影响电磁热强化技术对U71Mn钢轨焊接接头的影响主要体现在以下几个方面：1. 均匀加热：电磁热强化技术可以通过电磁感应实现对接头的均匀加热，有效消除热影响区组织不均和硬度不均等问题。

2. 改善组织结构：通过电磁热处理，可以改善焊接接头的组织结构，使其更加致密，提高接头的力学性能。

3. 提高性能：电磁热强化技术可以提高U71Mn钢轨焊接接头的硬度、耐磨性和抗拉强度等性能，使其满足更高的使用要求。

影响钢轨铝热焊焊缝性能的因素分析及对策研究

焊缝金属中，Ｎｂ能提高焊缝金属的低温韧性；Ｎｂ对钢的韧性和抗疲劳性能有较显著的作用，但对钢的强度和塑性指标影响不明显。在碳素钢中Ｎｂ的含量应控制在０．０１％～０．０５％的范围内，当Ｎｂ含量达到０．１％时，钢轨钢的塑性、韧性和疲劳强度反而降低。４．６Ｎｉ
Ｎｉ可以提高焊缝的强度而基本上不降低塑性与韧性，避免产生硬脆组织。但当Ｎｉ的含量较高时，可能与焊缝中的杂质（如Ｓ）形成低熔点化合物，而使热裂纹敏感性明显增大。所以，Ｎｉ的含量也应加以控制。
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科学之友
ＦｒｉｅｎｄｏｆＳｃｉｅｎｃｅＡｍａｔｅｕｒｓ
２０１３年０５月
Ｓｉ是固溶于铁素体的元素，增加Ｓｉ含量可以强化铁素体，它能使焊缝的硬度、强度提高。但Ｓｉ含量的增加，使焊缝塑性和韧性降低，同时也导致焊缝冲击值下降。Ｓｉ是良好的脱氧剂，Ｓｉ可以与钢或渣中的Ｏ产生反应，反应生成的ＳｉＯ２进入渣中，少部分将以夹渣物形态存留于钢内；同时，脱氧产物很容易形成硅酸锰，也会形成夹渣，影响焊缝的质量。
Ｍｏ能提高热影响区的淬硬倾向，使裂纹敏感性增大。焊缝中Ｍｏ的含量也要求控制在一定范围之内，当Ｍｏ的含量在０．２５％～０．５０％范围时，既可提高焊缝金属强度，又可以改善其韧性；但当Ｍｏ含量＞０．５％时，焊缝的韧性开始降低；另外，Ｍｏ还可以提高焊缝的耐蚀性。Ｍｏ的含量应为０．３３％左右。４．３Ｖ
尽管Ｍｎ的存在会有一些不良的影响，但Ｍｎ仍然不失为一种有益的元素。为了提高铝热钢的含Ｍｎ量，在焊剂中一般加入锰铁。焊缝中Ｍｎ的含量一般要求在０．７％～１．３％的范围内。３．５Ｓ和Ｐ
Ｓ和Ｐ是铝热钢中未能彻底除尽的有害元素。Ｓ与Ｆｅ反应生成ＦｅＳ，铝热钢在浇注后的冷却过程中，ＦｅＳ会使钢产生热脆现象；Ｐ在钢中全部溶于铁素体中，虽可使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下的钢的塑性、韧性急剧下降，并使钢的脆性转化温度升高，使钢变脆，这种现象被称为“冷脆”；Ｓ和Ｐ还容易导致焊接热裂纹而降低接头性能。焊缝内Ｓ的含量过高时，在浇注后冷却过程中容易形成热裂。焊缝内Ｐ的含量过高时，会使钢的韧性显著下降。

QPCJ钢轨铝热焊接工艺

个人防护用品
步骤2、在焊接现场的准备工作
检查安全隐患，如道渣潮湿、作业现场湿滑等；
检查及防止火灾隐患；挖一个废物弃置坑，约300mm见方，并检查周
围有无通信电缆、电缆槽或光纤经过，保证弃置坑干燥；安装并调试好预热装置及其他设备。
步骤3、轨道的准备
将轨温计置于钢轨背光的一侧，测量轨温。至少需要10分钟才能得到轨温的准确读数。
5 mn 3 mn 3 mn
2 mn 5 mn
法国QPCJ铝热焊接技术优点…
质量稳定安全可靠设备简单快捷方便
QPCJ铝热焊接的13步工艺
1. 到焊接现场前的准备工作 2. 在焊接现场的准备工作 3. 轨道的准备工作 4. 钢轨端头的准备 5. 钢轨端头的对正 6. 砂模的准备 7. 预热
推掉轨顶上部砂模清理轨顶，侧面封箱泥
步骤10、拆模及推瘤
2、推瘤
浇注结束后6.5分钟进行，不得提前
注意推瘤机刀头的调整，距轨面及侧面1.5-2mm
用热切凿和大锤从侧面将大、小钢柱打弯，并在钢柱底部切一槽
步骤11、热打磨
热打磨时间：正常情况：推瘤以后立即进行低温（<15°C）：推瘤以后加保温罩保温10分钟
（1）对正前调好钢轨的大方向（2）如有低接头，应提前进行处理（3）对正过程中，不要站在轨枕上（焊接区域）及碰
钢轨和对正架（4）不要过早撤除对正架！
步骤6、砂模的准备
检查QPCJ组件齐全：一包焊剂，一对侧砂模，一
个底板，一个分流塞
安装：对中：底模：误差在1mm以内，安装后检查对正，有
步骤7、预热
一、压力调节：
1. 压力标准：

钢轨铝热焊焊接新技术及应用

钢轨铝热焊焊接新技术及应用一冶项目管理部　刘光秋铁路、工业起重机及移动工业设备(如焦化设备)的轨道一般采用机械连接和焊接。

机械连接,即按供货长度在接头处进行适当地打磨或加工,用联结板和螺栓连接而成。

间隔一段距离存在一处接口,使行走设备在经过接头时引起冲击和震动,造成对轨道基础(如钢梁)和运行设备的种种危害。

因此,如何消除行车轨道的接头是轨道技术改造的重要课题。

为减少和消除这些危害,就必须采用焊接整体轨道来替代分段机械连接式接头轨道。

对于钢轨的焊接,目前,冶金行业主要采用手工电弧焊法和铝热焊法。

1　手工焊接方法方法一:轨道接头开X 型坡口手工焊接方法。

(略)方法二:紫铜板强迫成型手工电弧焊接。

简述如下:见图1。

图1 紫铜夹板和紫铜托板的宽度为80mm ,厚度为10mm 左右,其弯曲形状应与钢轨外形相吻合。

为了加强焊缝,在板中央与轨缝相对应的部位,将紫铜夹板和紫铜托板开槽。

固定夹板或托板的弹簧钳可采用扁钢或钢筋制作。

两根钢轨端头之间留出上宽下窄的间隙,以轨底间隙宽度为标准,不得小于12mm 也不宜过宽,一般控制在12～14mm 范围内。

两根钢轨端头的预热范围各为20～30mm ,预热温度为250℃左右。

焊接钢轨接头的顺序是由下向上,先轨底后轨腰、轨头,最后修补周围。

选用直径为4mm 的碱性低氢型电焊条(J506、J507或J606、J607),利用直流电焊机反极接法施焊接钢轨接头。

焊接轨底的第一层焊缝时,使用大电流(180～200A ),以便容易焊透和排渣;随后几层焊缝采用160～180A 电流,每焊完一层焊缝必须把熔渣排除干净后才能继续施焊。

轨底焊完后,将紫铜夹板紧密贴于轨腰两侧固定,夹板上的槽与钢轨间隙要求对正。

使用150～170A 电流,从轨腰的下部向上施焊。

每焊完一根焊条便取下紫铜夹板,清除熔渣,紫铜夹板用水冷却并清除粘着的熔渣后,再重新贴在钢轨两侧继续施焊。

如此重复直到把轨腰焊满为止。

安装紫铜托板后开始焊接轨头。

起重轨道钢轨铝热焊接技术

起重轨道钢轨铝热焊接技术1.基本原理钢轨铝热焊是利用铝和氧化铁在化学反应过程中释放的大量热量熔化金属，使金属之间形成熔接或堆焊。

铝热化学反应是氧化还原反应，主要反应产物为液态铝热钢和氧化铝熔渣，铁元素被还原成具有高温的铝热钢水，铝被氧化成氧化铝熔渣。

铝热焊化学反应的表达式为3FeO+2AI=3Fe+Al2O3+199.5kCalFe2O3+2AI=2Fe+Al2O3+99kCal3 Fe2O3+8AI=9Fe+4Al2O3+773.3 kCal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，与反应合成的铁形成为钢液，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，浇铸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2段钢轨焊成整体，图1为钢轨铝热焊接示意图。

2 .钢轨铝热焊剂的设计2．1焊剂化学成分的设计由于铝热化学反应释放出大量的热，其反应产物的温度可达3000℃【6】，但实际焊接铝热钢水的温度一般只需2000℃即可【7】。

此外，碳对提高铝热焊缝金属强度效果较大，锰和硅通过固溶强化，可明显提高焊缝金属的抗拉强度。

少量的铬、镍和钼也可通过固溶强化，提高焊缝金属的抗拉强度，铝、铬、镍和稀土等元素在铝热反应时形成高熔点的氧化物，该类氧化物在焊缝凝固时，作为液态金属的形核剂，在凝固过程中细化晶粒，提高焊缝的抗拉强度【9，10】。

因此，可通过控制铝热焊剂中合金添加剂的种类和数量来降低铝热钢水的温度，并调节铝热钢水的化学成分，优化焊缝金属的性能。

焊缝金属相变后的组织主要通过组织的种类、形态、晶粒度等影响焊缝金属的力学性能【8】。

组织的种类不同，焊缝金属所具有的强度、韧性、延性等不同。

低温条件下钢轨接头铝热焊焊接质量分析及对策研究-道路与铁道工程专业毕业论文

低温条件下钢轨接头铝热焊焊接质量分析及对策研究-道路与铁道工程专业毕业论文西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： (1)综述了国内外钢轨铝热焊技术的发展现状，重点对我国铝热焊的发展历程做了系统的阐述；(2)调查长春工务段的钢轨伤损情况，对其数量进行统计。

并且针对问题钢轨做了病害原因分析；(3)对钢轨铝热焊的原理、工艺以及焊头性质、金相组织等进行详细调研；(4)详细分析低温对铝热焊质量的影响，并得出冷却速度过快是影响铝热焊质量的直接原因；(5)了解到冷却速度过快是影响铝热焊质量的直接原因之后，本文提出了保温施焊以及温度补偿两种方法来改善铝热焊质量。

在对其可行性检测后，证实温度补偿方法确实有效，可以在现场施工中推广应用。

本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。

本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。

学位论文作者签名：固嘲乞日期：y古．J 1．／o万方数据摘要本文针对大量的钢轨焊接问题，指出了研究焊接问题的重要性，旨在改善焊接技术，提高焊接的质量。

首先对近年来长春工务段钢轨伤损情况进行了详细的调查与统计，并将现场出现的焊接缺陷依据缺陷部位分为内部质量缺陷和外部质量缺陷两种。

在通过对出现的种种缺陷分类之后，本文对缺陷的概念、产生原因以及形态这三个方面进行详细介绍。

在进行分析之后发现，低温环境是长春工务段钢轨出现大量伤损的主要原因。

接下来在阐述了钢轨铝热焊的原理之后，分析了低温对钢轨铝热焊焊头的力学性能指标、金相组织以及铝热焊焊接工艺的影响，了解了低温对铝热焊产生质量缺陷的影响机理。

并进一步发现低温环境主要是通过提高焊缝金属冷却速度来降低铝热焊焊头质量的。

因此，本文提出了铝热焊保温施焊方法以及温度补偿方法。

《2024年度U71Mn钢轨焊接接头电磁热强化研究》范文

《U71Mn钢轨焊接接头电磁热强化研究》篇一一、引言随着铁路交通的快速发展，钢轨的焊接技术成为了保障铁路运输安全与效率的关键技术之一。

U71Mn钢轨作为一种常用的钢轨材料，其焊接接头的性能直接影响到铁路线路的运营安全与使用寿命。

因此，对U71Mn钢轨焊接接头进行电磁热强化研究，提高其力学性能和耐久性，具有重要的现实意义。

二、U71Mn钢轨焊接接头现状分析U71Mn钢轨焊接接头在焊接过程中，由于温度变化、材料相变等因素，往往会产生焊接缺陷，如气孔、裂纹等。

这些缺陷会降低接头的力学性能和耐久性，从而影响铁路线路的安全运营。

因此，对U71Mn钢轨焊接接头进行强化处理，提高其性能，成为了研究的重点。

三、电磁热强化技术原理电磁热强化技术是一种利用电磁感应原理，通过在工件中产生涡流和磁滞损耗，使工件内部产生热量，从而达到强化工件性能的目的。

在U71Mn钢轨焊接接头的电磁热强化过程中，通过控制电流、磁场等参数，使接头处产生适当的热量，促进接头的组织结构和性能的改善。

四、U71Mn钢轨焊接接头电磁热强化实验研究（一）实验材料与方法本实验选用U71Mn钢轨焊接接头为研究对象，采用电磁热强化技术进行处理。

实验过程中，通过控制电流、磁场等参数，观察接头组织的显微结构变化和力学性能变化。

（二）实验结果与分析实验结果表明，经过电磁热强化处理后，U71Mn钢轨焊接接头的显微组织得到了明显的改善，接头的硬度、抗拉强度等力学性能得到了显著提高。

同时，电磁热强化处理还可以减少接头的残余应力，降低裂纹等缺陷的产生。

五、电磁热强化技术优势与展望（一）技术优势电磁热强化技术具有以下优势：一是可以在不改变工件形状和尺寸的情况下进行强化处理；二是可以通过控制电流、磁场等参数，实现对接头性能的精确控制；三是能够促进接头的组织结构和性能的改善，提高接头的力学性能和耐久性。

（二）展望随着科技的不断进步，电磁热强化技术将在U71Mn钢轨焊接接头强化领域发挥更大的作用。

研发曲线侧磨钢轨铝热焊接新型工艺

资料撰写
2选择课题
2.1中国铁路总公司要求前提：满足TB/T1632规定的铝热焊的要求。钢轨要
求：铝热焊接钢轨应符合TB/T163.1的规定。 2.2上海局集团公司的要求
严格执行《上海铁路局钢轨防断标准化管理办法》。铝热焊接头经打磨后的焊接接头应满足：vw200 km/h,轨顶面：0~0.3rrirn,作用边-0.3-0 mmo v^200 km/h,轨顶面：0〜0.2 mm；作用边：一0.2〜0 mn% 2.3硬性任务
~~|对轨［
-主 —H装榄卜要丁艺流程 -
—T预热卜
标准轨9曲பைடு நூலகம்侧膵轨郴总过大.«以同时对齐轨头两侧作川边
装模后砂模打曲线侧曙轨间缝隙较大，堆以密贴.钢水浇筑时存存:漏锅风险
封箱时砂模与Itti线侧磨轨之间缝隙较大, 箱砂容易进人型腔造成悼接缺陷
~~►!打熔卜
图1要因分析
6要因确认
小组对原因分析关联图所列的5个末端原因，进行了要因确认，详见表4。
表2常规方式消除曲线病害成本
两组岔心 300 m长曲线轨
时间（h）人工（人）材料成本（万元）
5 80 约120
3 50 约10
合计 8 130 130
4设定目标
4.1活动目标在满足集团公司对铝热焊接相关管理办法的前提下，
以《宁波工务段钢轨铝热焊作业指导书》为依托，通过优化铝热焊接工艺参数和工艺流程，解决曲线侧磨钢轨焊接难题，完成施工计划，为消除曲线病害提供一个经济省时的新方法。 4.1.1经济成本。按照施工计划，可减少2组岔心和1条长曲线轨的更换，由攻关前的130万元降至攻关后的20万元，累计节约成本约110万元。 4.1.2人工成本：通过攻关曲线侧面钢轨焊接，对比日常消除曲线病害施工需要人工，由攻关前130人次降至攻关后60人次，累计节约人工70人次。 4.2计划推进表

法国QPCJ钢轨铝热焊接工艺

法国QPCJ钢轨铝热焊接工艺QPCJ钢轨铝热焊接应用范围线路维修：普通无缝线路改超长无缝线路，缓冲区焊接；无缝道岔的焊接；断轨再焊；无缝线路应力放散等。

线路大修：超长无缝线路的铺设；无缝道岔焊接；无缝线路应力放散等。

新线建设：超长无缝线路的铺设；无缝道岔焊接；如中国第一条客运专线秦沈线的建设中，工总、建总均使用了法国铝热焊。

认识QPCJ工艺…❖QP: Quick Preheating❖快速预热❖CJ: Creuset Jetable❖一次性坩埚今天，采用一次性坩埚，现场施做的风险大大降低。

1、到焊接现场前的准备工作❖技术交底、施工组织、封锁点❖材料准备：消耗性材料、设备、工装夹具、预热装置、其他辅助工具。

1.1.到焊接现场前的准备工作❖防护用品：护目镜、防护服、手套、护腿、面罩等…❖低温施工时：气温低于15ºC时，需要焊头保温罩。

消耗性材料❖一次性坩埚❖铝热焊剂❖砂模❖封箱泥❖密封膏❖高温火柴铝热焊接所需的设备❖锯轨机（推荐使用拉伊台克铝热焊配套HC355锯轨机）❖打磨机（推荐使用拉伊台克铝热焊配套MR150打磨机）❖推瘤机（推荐使用拉伊台克铝热焊配套EPM2手动推瘤机或EGH2组合推瘤机）❖对正架（推荐使用拉伊台克铝热焊配套CR57对正架）工装夹具侧模夹板侧模夹具金属底板预热装置❖氧气，丙烷预热枪和预热支架❖氧气，丙烷调压表❖软管❖防回火塞❖点火装置其他辅助工具坩埚叉、灰渣盘、对正直尺（1米）、铁锹、大锤、轨温计、热切凿、秒表、保温罩。

个人防护用品2、在焊接现场的准备工作❖检查安全隐患，如道渣潮湿、作业现场湿滑等；❖检查及防止火灾隐患；❖挖一个废物弃置坑，约300mm见方，并检查周围有无通信电缆、电缆槽或光纤经过，保证弃置坑干燥；❖安装并调试好预热装置及其他设备3、轨道的准备将轨温计置于钢轨背光的一侧，测量轨温。

至少需要10分钟才能得到轨温的准确读数。

3.1、轨道的准备❖轨道的工作空间轨枕与钢轨端面的距离≥100mm道渣与轨底的距离≥100mm松开焊头两侧3-6根枕木上的扣件及垫板（直线地段3根，曲线地段6根）3.2、轨道的准备❖稳固钢轨上紧焊头两侧≥15m范围内的钢轨扣件借助拉伸器在焊头两侧第4根轨枕处作一划线标记3.3、轨道的准备❖焊剂与钢轨配套选择与所焊钢轨同类型的焊剂进行焊接。