钢轨铝热焊焊接缺陷分析及预防
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不 。
等环 节 采取 多种 防潮 措施 ， 括 真 空包 装焊 包 剂 、砂模 外加热 缩膜 以及严 防坩 蜗受潮 等措 施 ， 避 免 混 入 水 分 或 油 质 终 ， 解 决 了 这 一 问
题。
２ 预 热 工 艺 不合 理 导致 气 孔 铝 热 焊 时 ， 对 钢 轨 端 面 和 砂 型 进 行 预
热 。钢 轨预 热温 度不 能过低 ，否 则钢水 容 易 凝 固 使 气 体 不 易 排 出 而 形 成 气 孔 ， 多 发 生 在
轨 底 两 角 处 。我 公 司 通 常 采 取 固 定 预 热 法 来 保 证 预 热 枪 头 位 置 ， 否 则 ， 枪 头 过 高 会 使 轨 角预 热不足 ，枪 头过低 会使 轨端预 热不 足 ，
图 ２ 轨 顶面 咬边 示意 图
枪头 不垂直 会使 轨端 预热不 均匀 。用控 制丙 烷 的 流 量 或 压 力 、 预 热 时 间 并 辅 以 观 察 钢 轨 端 面 颜色 （ 红 色 ）的 措 施 来 控 制 预热 工 鲜 艺 。但 是 ， 操 作 过 程 中 由于 丙烷 减 压 阀 示 值 在 不 准 、 钢 轨 端 面 颜 色 观 察 不 准 而 造 成 预 热 工 艺 不 当 ， 致 焊 缝 内形 成 气 孔 。 另 外 ， 热 到 导 预 浇 注 前 时 间 超 过 ３ ｓ 使 预 热 后 温 度 降 低 ， ０ ， 也 容 易 在 轨 底 两 角 产 生 气 孔 。 解 决 这 一 问题 的措 施为 ： １ 经常校准 丙烷减 压 阀。２ 、 、尽 量 完 善 预 热 工 艺 ，减 少 人 为 因 素 的 影 响 。３ 、 提高工人焊接工艺水平 。 ３ 镇 静 时 间 不够 ， 或 铝 热 反 应 不 充 分 。 我 公 司 无 缝 线 路 焊 接 采 用 德 国 斯 密 特 铝 热 焊 技 术 ， 铝 热 焊 剂 反 应 时 应 保 证 焊 剂 反 应 时 间 ： １ ～ １秒 ：镇 静 时 间 ： １ ～ １ 秒 。 如 ０ ５ ０ ８ 果 镇 静 时 间 不 够 ， 或 铝 热 反 应 不 充 分 ，浇 入 砂型后继续作用形成气孑 。 Ｌ
响较大 ， 同时也受 焊接人 员 的操作 水平 、工 作态度 和施 工工具 、材料 的影 响 ，尤其是 有 些 施 工 单位 刚 刚 接 触 或 缺 乏 经 验 ， 在 实 际 中 出现 了一 些质 量 问题 。为保 证 焊接质 量 ，满 一 足 客 运 铁 路 建 设 的 需 要 ， 预 防 和 克 服 焊 接 缺 陷 是 十 分 必 要 的 。 结 合 近 年 来 工 程 及 我 公 司 施 工 实 践 ， 对 常 出 现 的 焊 接 缺 陷 原 因 及 解 决
疲劳核 心 的作用 ，在 列车交 变 负荷作用 下 ， 从 疲 劳 核 心 处 开 始 逐 步 扩 展 形 成 较 大 的 疲 劳 裂纹，并导致焊缝提前疲 劳断裂 。 对 于 钢 液 补 缩 不 足 引起 的焊 接 缺 陷 ， 应考虑 采取 以下 几项措 施来 解 决这种 问题 ： １ 改 进 铝 热 焊 砂 型 的 结 构 ，将 型 腔 两 侧 加 宽 、 ２ ３ ｍ 以增 加 补 缩 钢 水 量 。 ２ 加 强 预 热 过 －ｍ ， 、 程 的 控 制 ， 低 温 条 件 下 应 适 当 延 长 铝 热 焊 的 预 热 时 间 ， 以保 证 预 热 温 度 。在 施 工 作 业 过 程 中 由 于 受 环 境 温 度 、 燃 气 纯 度 、 仪 表 精 度 等 诸 多 因 素 影 响 ， 简 单 地 按 规 定 时 间操 作 ， 就可 能导致 预热 欠火 。因此 ，根 据现场 的 实 际条件适当调整焊接工艺显得非 常必要 。 （ ）轨 项面 咬 边 二 钢 轨 焊 接 时 填 充 金 属 未 完 全 覆 盖 钢 轨 的 已熔 化 部 位 ， 轨 顶 面 填 充 金 属 两 侧 产 生 低 于 在 钢 轨 表 面 的 沟 槽 称 作 轨 顶 面 咬边 。 如 图 ２ 所
措 施 予 以阐 述 。 二 、常 见 焊 接 缺 陷形 成 原 因 及解 决 措 施 在 铝 热 焊 焊 接 过 程 中 ， 常 见 的 焊 接 缺 陷 有 缩 孑 和 疏 松 、 咬 边 、气 孔 、 夹 碴 、 未 熔 合 Ｌ 等 ， 针 对 这 些 缺 陷 进 行 原 因 分 析 ， 提 出解 决
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钢 轨 铝 热 焊 焊 接缺 陷 分 析 及预 防
文 ◎ 王 艳 红 （ 铁 二 十 三 局 集 团第 二 工 程 有 限 公 司 黑 龙 江 齐 齐 哈尔 ） 中
摘 要 ：无缝 线路是 铁路 发展 的趋势 。无 缝 线路钢轨 焊接 通 常是 在焊 轨基 地或 焊轨厂 将 标准 长度 的钢 轨 焊成长钢 轨 ，之后在 施 工 现 场完成 长轨条 的焊接 和对接 但 在线 路短 或条 件 不具备建 立焊轨 基地 的情 况下 ，现 场 焊接 尤其 重要 。铝 热焊作 为无缝 线路轨 道接 头现 场 焊接 的焊接 方法之一 ，具 有其独 特 的 优 点 ，但 由于焊接 材料及 工人操 作 因素的影 响， 出现 一 些 焊 接 缺 陷 。 文 章 分析 了这 些 缺 陷 产生 的原 因并 提 出解 决措 施 。 关 键 词 ：钢 轨 铝 热 焊 ； 焊 接 缺 陷 ； 形 成 原 因 ；解 决 措 施
前 言 无 缝 线 路 在 现 场 焊 接 中 ，铝 热 焊 具 有 设 备 简 单 、 快 速 方 便 及 成 本 较 低 ， 焊 接 过 程 中
一
、
钢轨 没 有 缩 短 ， 接 头平 直 度 高 ， 施 工 方 便 ， 工 人 容 易 掌 握 的 的优 点 ， 得 到 广 泛 应 用 。但 由 于 是 在 施 工 现 场 焊 接 ， 因 此 受 自然 条 件 影
等环 节 采取 多种 防潮 措施 ， 括 真 空包 装焊 包 剂 、砂模 外加热 缩膜 以及严 防坩 蜗受潮 等措 施 ， 避 免 混 入 水 分 或 油 质 终 ， 解 决 了 这 一 问
题。
２ 预 热 工 艺 不合 理 导致 气 孔 铝 热 焊 时 ， 对 钢 轨 端 面 和 砂 型 进 行 预
热 。钢 轨预 热温 度不 能过低 ，否 则钢水 容 易 凝 固 使 气 体 不 易 排 出 而 形 成 气 孔 ， 多 发 生 在
轨 底 两 角 处 。我 公 司 通 常 采 取 固 定 预 热 法 来 保 证 预 热 枪 头 位 置 ， 否 则 ， 枪 头 过 高 会 使 轨 角预 热不足 ，枪 头过低 会使 轨端预 热不 足 ，
图 ２ 轨 顶面 咬边 示意 图
枪头 不垂直 会使 轨端 预热不 均匀 。用控 制丙 烷 的 流 量 或 压 力 、 预 热 时 间 并 辅 以 观 察 钢 轨 端 面 颜色 （ 红 色 ）的 措 施 来 控 制 预热 工 鲜 艺 。但 是 ， 操 作 过 程 中 由于 丙烷 减 压 阀 示 值 在 不 准 、 钢 轨 端 面 颜 色 观 察 不 准 而 造 成 预 热 工 艺 不 当 ， 致 焊 缝 内形 成 气 孔 。 另 外 ， 热 到 导 预 浇 注 前 时 间 超 过 ３ ｓ 使 预 热 后 温 度 降 低 ， ０ ， 也 容 易 在 轨 底 两 角 产 生 气 孔 。 解 决 这 一 问题 的措 施为 ： １ 经常校准 丙烷减 压 阀。２ 、 、尽 量 完 善 预 热 工 艺 ，减 少 人 为 因 素 的 影 响 。３ 、 提高工人焊接工艺水平 。 ３ 镇 静 时 间 不够 ， 或 铝 热 反 应 不 充 分 。 我 公 司 无 缝 线 路 焊 接 采 用 德 国 斯 密 特 铝 热 焊 技 术 ， 铝 热 焊 剂 反 应 时 应 保 证 焊 剂 反 应 时 间 ： １ ～ １秒 ：镇 静 时 间 ： １ ～ １ 秒 。 如 ０ ５ ０ ８ 果 镇 静 时 间 不 够 ， 或 铝 热 反 应 不 充 分 ，浇 入 砂型后继续作用形成气孑 。 Ｌ
响较大 ， 同时也受 焊接人 员 的操作 水平 、工 作态度 和施 工工具 、材料 的影 响 ，尤其是 有 些 施 工 单位 刚 刚 接 触 或 缺 乏 经 验 ， 在 实 际 中 出现 了一 些质 量 问题 。为保 证 焊接质 量 ，满 一 足 客 运 铁 路 建 设 的 需 要 ， 预 防 和 克 服 焊 接 缺 陷 是 十 分 必 要 的 。 结 合 近 年 来 工 程 及 我 公 司 施 工 实 践 ， 对 常 出 现 的 焊 接 缺 陷 原 因 及 解 决
疲劳核 心 的作用 ，在 列车交 变 负荷作用 下 ， 从 疲 劳 核 心 处 开 始 逐 步 扩 展 形 成 较 大 的 疲 劳 裂纹，并导致焊缝提前疲 劳断裂 。 对 于 钢 液 补 缩 不 足 引起 的焊 接 缺 陷 ， 应考虑 采取 以下 几项措 施来 解 决这种 问题 ： １ 改 进 铝 热 焊 砂 型 的 结 构 ，将 型 腔 两 侧 加 宽 、 ２ ３ ｍ 以增 加 补 缩 钢 水 量 。 ２ 加 强 预 热 过 －ｍ ， 、 程 的 控 制 ， 低 温 条 件 下 应 适 当 延 长 铝 热 焊 的 预 热 时 间 ， 以保 证 预 热 温 度 。在 施 工 作 业 过 程 中 由 于 受 环 境 温 度 、 燃 气 纯 度 、 仪 表 精 度 等 诸 多 因 素 影 响 ， 简 单 地 按 规 定 时 间操 作 ， 就可 能导致 预热 欠火 。因此 ，根 据现场 的 实 际条件适当调整焊接工艺显得非 常必要 。 （ ）轨 项面 咬 边 二 钢 轨 焊 接 时 填 充 金 属 未 完 全 覆 盖 钢 轨 的 已熔 化 部 位 ， 轨 顶 面 填 充 金 属 两 侧 产 生 低 于 在 钢 轨 表 面 的 沟 槽 称 作 轨 顶 面 咬边 。 如 图 ２ 所
措 施 予 以阐 述 。 二 、常 见 焊 接 缺 陷形 成 原 因 及解 决 措 施 在 铝 热 焊 焊 接 过 程 中 ， 常 见 的 焊 接 缺 陷 有 缩 孑 和 疏 松 、 咬 边 、气 孔 、 夹 碴 、 未 熔 合 Ｌ 等 ， 针 对 这 些 缺 陷 进 行 原 因 分 析 ， 提 出解 决
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钢 轨 铝 热 焊 焊 接缺 陷 分 析 及预 防
文 ◎ 王 艳 红 （ 铁 二 十 三 局 集 团第 二 工 程 有 限 公 司 黑 龙 江 齐 齐 哈尔 ） 中
摘 要 ：无缝 线路是 铁路 发展 的趋势 。无 缝 线路钢轨 焊接 通 常是 在焊 轨基 地或 焊轨厂 将 标准 长度 的钢 轨 焊成长钢 轨 ，之后在 施 工 现 场完成 长轨条 的焊接 和对接 但 在线 路短 或条 件 不具备建 立焊轨 基地 的情 况下 ，现 场 焊接 尤其 重要 。铝 热焊作 为无缝 线路轨 道接 头现 场 焊接 的焊接 方法之一 ，具 有其独 特 的 优 点 ，但 由于焊接 材料及 工人操 作 因素的影 响， 出现 一 些 焊 接 缺 陷 。 文 章 分析 了这 些 缺 陷 产生 的原 因并 提 出解 决措 施 。 关 键 词 ：钢 轨 铝 热 焊 ； 焊 接 缺 陷 ； 形 成 原 因 ；解 决 措 施
前 言 无 缝 线 路 在 现 场 焊 接 中 ，铝 热 焊 具 有 设 备 简 单 、 快 速 方 便 及 成 本 较 低 ， 焊 接 过 程 中
一
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钢轨 没 有 缩 短 ， 接 头平 直 度 高 ， 施 工 方 便 ， 工 人 容 易 掌 握 的 的优 点 ， 得 到 广 泛 应 用 。但 由 于 是 在 施 工 现 场 焊 接 ， 因 此 受 自然 条 件 影