郑西客运专线现场闪光焊接技术与质量控制措施方案

西客运专线现场闪光焊接质量控制

措施

摘要：时速350 km/客运专线对钢轨质量尤其是焊头质量的要求非常高，钢轨焊头的安全是列车运行安全的最基本的保障。文章介绍了西高铁采用移动闪光焊接的实践，对今后高铁及客运专线钢轨焊接提供参考。

关键词：客运专线、、质量控制、验收方法、质量跟踪

1、前言

目前我国的高速铁路及客运专线的通车总里程约有3000多千米，到2020年新建的约1.2到1.8万千米，客运专线是时速350km／h（或大于）的快速铁路，他实现客货分线运输，能够大幅度提高铁路运输能力，它的特点是运量大、效能高。客运专线列车最小行车间隔可达3分钟。如此快速度、高密度的列车运行，对线路动的安全性提出了严格的要求，本文对西客运专线的钢轨焊接进行总结，以便和同行进行探讨。

一、西客运专线现场闪光焊接施工组织方案

（一）、人员组织及工作容。按照每个车组一个班进行组织

（四）焊接流程示意图

1、焊轨作业前焊轨车组准备工作。

1.1、检查燃油、润滑油、冷却水的位置，检查各部件是否有异常，及时紧固各连接紧固件。

1.2、检查发动机的空气滤清器，空气滤清器应保持干净。

1.3、油温预热，油温必须加热到 35℃以上时，才可操作焊机作业。

1.4、做三次空载试验，焊接一个试验接头检查焊机状态。

1.5、检查应急装备是否工作正常、到位。

2、焊轨作业前线路准备工作

2.1、拆除扣件，卸掉从轨端开始 10m的钢轨扣件及另一待焊钢轨的所有扣件。

2.2、直线地段每10m安放一个托辊。曲线地段每8m安放一个。

2.3、焊缝位置调整，将焊缝位置调整到轨枕中间处，以方便放置推瘤刀及接头的正火。

2.4、除锈打磨，钢轨打磨部分包括：钢轨端面和与焊机电极接触的轨腰部分。

3、焊机对位：

3.1、操纵焊轨车以不大于3km/h的速度进行对位，使焊机钳口中心位置正对焊缝，对位后立即加装铁鞋防溜。利用起伸支腿顶升焊轨车，使在起升端的车轮离轨5～10mm。利用毫米牙机调整对轨。

4、焊接：

4.1、安装推瘤刀，安放在推瘤油缸一侧的钢轨上，推瘤刀的刃口面距钢轨焊

缝30～35mm，将推瘤刀的非工作面推至与推瘤机构的侧板完全接触，检查推瘤刀的刃口与钢轨轨腰的间隙是否一致，如果不一致，就要进行调整。

4.2、夹持钢轨。

4.3、检查钢轨的焊缝间隙是否合适（距离为0～5mm），如果钢轨缝隙的间隙大，运行前进和后退开关减小钢轨的缝隙。

4.4、焊缝不均匀度超过1mm，操作焊机对钢轨进行预闪，消除间隙，间隙消除后迅速风冷至100℃以下。

4.5、选择脉动闪光保压推瘤模式，按下焊接开关，焊接完成后，当焊接系统的压力降到21Mpa后方可进行后续的操作。

4.6、松开焊机，取下推瘤刀，清除焊瘤，

4.7、移动焊机退出焊接位置，钢轨落位。焊头冷却至300℃后操纵焊机到下一工位。

5、焊后热处理：

采用火焰正火，使用光电测温仪测量温度，正火前必须清除焊缝上残渣。空冷。

6、焊头粗打磨：

焊头打磨在焊缝温度低于 200℃以后进行。

7、焊头精磨：

精磨之前保证接头温度低于50℃。

8、检测焊头：

外观不合格的焊头应锯掉重新焊接。

9、探伤检查

钢轨温度达到常温时进行探伤检查。对同一个焊接接头进行3次探伤检查并做好记录。

10、线路初锁:

直线段扣件隔7锁1，曲线段和大坡度地段扣件隔5锁 1，方便焊机通过和后期锁定焊接施工。

11、主要焊接方法说明：

11.1、连入法焊接，以500m为基准连续对钢轨接头进行焊接。

焊接方法示意图：

11.2、补偿法焊接，需要插入短轨的区段，短轨要求不小于12.5米（或者按照设计文件）前端应该拨弯50m～80m,以达到对焊接消耗量的补偿。

11.2.1、锯轨预留量计算：2X（焊接烧化量+顶煅量）

焊接方法示意图：

二、西客运专线现场闪光焊接的工艺规程

1、焊接模式采用带保压推瘤模式的脉动闪光焊接，采用连入法和补偿法，锁定

焊接。

2、焊接接头平直度要求

3、待焊钢轨检查技术要求

3.1、检查钢轨的型号、牌号、产地、炉罐号。

3.2、检查待焊钢轨外观有无硬弯、扭曲、裂纹、折叠、划痕、硬伤等缺陷。3.2.1、轨表面不应有裂纹。

3.2.2、热状态下形成的缺陷的深度，轨头踏面大于0.35mm，其他部位不大于0.5mm。

3.2.3、冷状态下形成的缺陷的深度，轨头踏面及轨底下表面不大于0.30mm，其他部位不大于0.5mm。

3.3待焊钢轨轨端200mm平直度不大于0.5mm，垂直度不大于0.3mm，如果不能校直则应进行锯轨，焊接端面的垂直度不大于0.25mm，超过时应用端磨机进行处理。

关键点：有无外伤、有无变形、有无制造性伤损和机械性损伤

4、钢轨除锈技术要求

4.1、清除轨腰和轨端氧化层，露出金属光泽，母材打磨量不应大于0.2mm，必须将钢轨的标记、突起打磨掉。打磨长度为距钢轨焊接端面750mm。打磨后用棉纱或毛巾将打磨面擦拭干净。

4.2、轨端打磨要求彻底清除端面的氧化物、铁锈、污垢，同时应保证端面与轨顶工作面及轨侧的工作面的垂直度在0.25mm以。

4.3、钢轨打磨后24小时不进行焊接或钢轨打磨面出现油、水、污垢或生锈应重新进行打磨。

4.4、轨端打磨采用钢轨端磨机。打磨时应注意，进给应均匀，不得停留在一处打磨，防止钢轨灼伤，打磨后用角尺和塞尺检查，将角尺紧贴钢轨上平面，然后用塞尺检查钢轨与钢轨端面的间隙，要求间隙不大于0.25mm。

4.5 、除锈时如果引起灼伤或机械损伤则必须切掉损伤部位，重新打磨。

关键点：除锈部位的尺寸围、钢轨表面的凸起、打磨深度、热灼伤和机械性损伤的处理、油污处理。

5、钢轨对位技术要求

5.1、操作焊机以钢轨的工作边为基准进行对轨，轨头的工作面错位偏差不应大于0.1mm，轨底边缘偏差不应大于0.5mm。

5.2、对位的预拱度量为1.5mm-2mm，以消除因为焊机自重引起的低接头现象。5.3、钢轨对位确保焊机能够无障碍的夹持钢轨，检查钢轨与轨枕垫板有无干涉，在外力的作用下钢轨能在托辊上自由滑动。

关键点：对轨必须满足工作边、必须预留足够的起拱量。