客运专线无缝线路工地钢轨焊接工艺研究

客运专线无缝线路工地钢轨焊接工艺研究
摘要: 客运专线工地钢轨焊接是无缝线路最终形成的一道重要
工序。

通过对工地钢轨焊接工艺的不断优化和提炼，使得一次性焊接成功率更高、接头平直度更好，达到无缝线路高质量、高稳定性、高平顺性的目的。

关键词:客运专线钢轨焊接工艺研究
中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：
前言：近些年，我国铁路客运专线有了快速的发展。

轨道方面从以往的有缝线路发展到今天的跨区间无缝线路。

焊接工艺从手工焊接向机械化方向转变。

客运专线工地钢轨焊接主要采用移动式闪光焊。

该焊接技术具有一次性焊接合格率高、打磨量小、焊接速度快、受外部环境影响小、机械化程度高等特点。

实践证明，只有掌握好闪光焊接工艺要领，才能焊接出高质量的接头，从而延长无缝线路的整体寿命。

一、准备及要求
1.人员要求：
1.1.焊接作业人员应持有国家铁路主管部门认可的“钢轨焊接工操作许可证”。

1.2.探伤人员应持有铁道部门无损检测人员技术资格鉴定考核
委员会颁发的ⅱ级或以上级别的技术资格证书，并经过钢轨焊缝探伤技术培训方能独立上岗作业。

1.3.专业技术人员应熟知移动式闪光焊接工艺，清楚标准规范。

现场如实填写工地钢轨焊接记录等技术资料，同时做好技术指导和焊接接头标识标记。

2.设备、机具要求：
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、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。

二、型式检验
焊轨组织初次生产、改变焊接工艺，可能影响焊接接头质量、更换焊轨设备、钢轨原材发生变化、生产检验结果不合格、停产一年等情况下应进行型式检验。

检验项目包括超声波探伤、落锤、静弯、疲劳、拉伸、冲击、硬度、显微组织和断口检验。

数量和检验项目必须满足检验标准。

型式检验合格出具检验报告，在报告中应明示焊轨组织名称、焊机型号、焊机出厂编号、钢轨生产厂、钢轨型号、钢轨牌号、钢轨交货状态、检验设备、详细的检验结果等。

三、技术标准
针对旅客列车设计行车速度在200 km/h＜v≤350 km/h的情况下，轨顶面允许偏差1m范围内在0～﹢0.2 mm之间；轨头内侧工作面允许偏差在0～-0.2mm之间；轨底（焊筋）允许偏差在0～﹢0.5mm 之间。

四、移动闪光焊接工艺流程
移动闪光焊接工艺流程包括：①施工准备→②轨端打磨→③焊机对位→④焊接和推凸→⑤正火→⑥调直→⑦打磨→⑧探伤、检查→
⑨恢复线路。

1.施工准备：
配备移动式闪光焊接作业车、拉轨、锯轨、打磨、正火、调直、探伤等设备。

备足各类消耗材料。

配置防火、保温器材，检查焊机状态正常。

确定型式检验合格后的工艺参数。

2.轨端打磨：
2.1.待焊钢轨端面及钢轨与闪光焊机电极接触部位应除锈打磨并呈现金属光泽。

2.2.轨腰表面如果有热轧凸起标志，应打磨与轨腰相平行，防止打磨不平损坏电极或焊接过程中打滑，母材打磨量不超过0.2mm。

2.3.打磨面超过24h或打磨后有水、油、污垢污染时，应重新打磨处理。

3.焊机对位：
3.1.利用轨道车或内燃机车作为动力将固定在平板车上的焊接设备推送至焊接位置，停车位置根据焊机的具体结构而定。

3.2.焊机停稳后，必须采取制动措施，防止承载焊机的平板车在作业过程中遛逸。

3.3.根据轨枕和扣件类型适当垫高待焊轨头后方的钢轨，保证焊头轨顶平直度。

3.4.待焊轨头前方长钢轨下每隔12.5m安放一个滚筒，使长钢轨
完全处于自由伸缩状态，便于钢轨纵向移动焊接。

3.5.利用吊机的液压系统吊起焊机精确定位，在超高较大的曲线段焊接时，需要将承载焊机的平板车利用液压千斤顶从曲线内侧打起一定的高度，保障焊机落位时的安全。

3.6.将两待焊轨端抬起一定高度进行对位夹轨。

抬起高度应根据轨枕和扣件类型确定。

4.焊接和推凸：
4.1.焊接前查看设备参数、清除电极和推瘤刀上的残留焊渣并正确安装好推瘤装置。

4.2.操作焊机夹紧钢轨并自动对正，由控制柜指挥焊机按照程序自动完成焊接过程。

4.3.焊接完毕后，推凸装置自动将整个钢轨焊头周围的焊瘤剪平。

4.4.使用移动式焊轨机进行无缝线路长钢轨焊接时，应与无缝线路铺设工艺配合作业。

锁定焊接时应使用保压推凸，当焊接接头冷却到400℃以下方可除去牵拉力。

4.5.推凸后，检查推凸量、母材状况。

利用1m检测直尺和塞尺检查接头错边。

5.正火：
利用点温计测量轨头表面温度，低于500℃时采用气压焊加热器火焰摆动方式加热焊头。

保证加热温度控制在850℃～950℃之间。

加热过程中摆动量宜控制在50mm～60mm。

加热完毕，撤下正火设备，
焊头在自然状态下风冷。

4.6调直：
焊接接头温度低于400℃可采用热矫直技术，低于50℃可采用冷态矫直技术对平直度超标部位进行矫直。

没有偏差可以进行打磨作业。

7.打磨：
7.1.首先沿着钢轨纵向对焊头轨顶面、工作边、非工作边等部位进行粗打磨。

打磨时砂轮不应在钢轨上剧烈跳动和冲击钢轨，更不应出现打磨灼伤。

7.2.使用仿型打磨机对焊缝及焊缝中心线两侧各450mm长度范围内的轨顶面、工作边进行精细打磨，打磨时测量轨温不宜超过50℃。

7.3.精细打磨的过程要随时检查焊头的平直度，尽量打磨到最佳，防止打磨过度。

8.探伤、检查：
8.1.对焊缝全断面进行检测，包括轨腰、轨头和轨底延伸部、轨底、轨底角、轨头。

利用直探头扫查焊缝两侧各200mm范围。

8.2.按铁道部探伤标准进行超声波检查并填写探伤记录表。

9.恢复线路：
9.1.恢复轨道、道床的原有状态，整理好工机，安装好拆除的扣件，清除所有残留物。

9.2.对探伤合格、平直度达标的焊接接头进行标识，标识位于同一侧轨腰、距焊缝1m～3m位置。

标识应清晰、端正、可以识别，
保证焊接接头的可追溯性。

总之，总结出一套适合我国客运专线发展的工地钢轨焊接工艺，为客运专线无缝线路高标准的铺设奠定坚实的基础，为高速列车安全、平稳、舒适、高速的运行提供保障。