108京沪高铁移动闪光焊技术

摘要：现代高速铁路的建设对钢轨焊接质量提出了更高要求，作为铁路轨道的主要部件－钢轨，其焊接质量不仅关系到铁路的行车安全，更关系到铁路提速的幅度大小。作为京沪高铁施工单位之一，我们中铁十五局在这一块基本上是一片空白。这对我们来说既是一种机遇，更是一种挑战。下面我简单介绍一下焊接的有关知识。

关键词:京沪高铁；移动闪光焊接；热处理

引言：随着我国经济的发展，铁路运输业越来越跟不上时展的潮流，虽然既有线路有很大的提速的空间但空间越来越小。在这种情况下，建设高速铁路迫在眉睫。京沪高铁的建立是中国铁路发展的里程碑，这项工程的建设意味着"300公里铁路时代"的大幕已经开启，并为中国铁路继续深化改革带来新的契机。

一、焊接

1.定义：闪光焊是电阻焊的一种，属于压焊范畴，即：将待焊的钢轨平顺对直，然后将对好的钢轨端部固定在焊机夹具上，利用电流通过待焊钢轨端部产生的热量，不断形成液态金属过梁，随着过梁爆破产生闪光飞溅，使被焊端面得以清洁，并使之加热至表面融化状态，然后立即加压，在压力下相互结晶，使两节钢轨焊接在一起。钢轨闪光焊接方式有固定和移动式之分。京沪高铁采用移动闪光焊。

2.焊前检查：应依照钢轨订货技术条件对待焊钢轨进行焊前检查，不合格的钢轨要求锯掉，不许焊接。

3.拆卸扣件、垫滚筒

（1）拆除待焊钢轨接头前方全部长钢轨及后方的扣、配件，后方拆除扣、配件长度满足焊轨要求。拆卸后的扣配件要有规律的放在轨道板的内侧，不得遗失。

（2）根据轨枕和扣件类型适当垫高待焊钢轨接头后方的钢轨，以确保接头顶面平直度。

（3）待焊钢轨接头前方长钢轨下每隔12.5米安放一个滚筒，减少钢轨纵向移动阻力。在曲线段或长大坡道处焊接时，减少滚筒垫放间距，保证钢轨纵向移动顺畅。

注意：滚筒中心线必须与钢轨承轨槽中心线保持在同一直线上，以确保滚筒的同步性。

4.焊前除锈

（1）使用手持砂轮机人工除锈。

（2）除锈部位：待焊钢轨端面、钢轨与闪光焊机电极接触部位,打磨长度要符合焊机的要求。

（3）母材打磨量不超过0.2mm。

（4）除锈后的表面待焊时间超过24小时、或有污染时应重新除锈

（5）电极夹持轨腰时，应同时打磨掉钢轨表面热轧突起标志

（6）应沿钢轨方向纵向打磨，禁止横向打磨

（7）锯切后的钢轨端面斜度不得大于0.6mm

5.焊轨机对位、焊接

（1）焊前检查焊机，应确认焊机状态正常，电压正常，油位、油温正常，焊机无报警。

（2）焊接前查看设备运转记录、焊接记录表、焊接任务交底，查验焊接程序号，确认无误后方可焊接。禁止私自改动焊接参数，如需改动应经过主管工程师批准。

（3）以每小时3-5公里的速度推进移动焊轨机初定位，载有移动焊机的轨道车第一个轮对距焊接位置2.8m左右，对位完成后应迅速装好止轮器，保证车辆不会发生溜车现象。对位之后应放下液压支腿，顶升起焊轨作业车。在接头对接过程中，应注意必须以轨顶面和工作面为基准，轨顶面和工作面错位偏差不应大于0.2mm，轨底边缘错位偏差不应大于1mm。

（4）焊机电极表面应平整、光洁，无油、水、铁渣等污染物。

（5）不应将焊渣挤入母材；焊渣不应划伤母材。

（6）左右股轨节接头相错量不能超过100mm。

（7）焊缝区域冷却到400℃以下时，焊轨作业车方可通过钢轨焊头。

（8）每焊接一个接头，焊接作业人员应清扫焊机、检查接头表面质量、推凸质量，接头错边量、有无电极灼伤、焊接记录曲线，完成接头标识，查看钢轨炉号，填写焊接生产记录表。

注意：如果出现电极灼伤必须切掉重焊。

（9）接头标识应与钢轨标记、焊接记录或报表对应。标识代码字体中心应在钢轨中性轴上，宜标记在钢轨非工作面一侧，标识应在焊接接头前方3～5m处的轨腰部位。

编号规则如下：

ＺＴ1531１００７０１08

前4位ZT15为中铁十五局

第5位3为移动闪光焊

第6位为组别代号，如1为第1组，

第7－12位为日期

最后两位为顺序号

日期前、后留一位空格。

（10）接头表面应无裂纹；推凸过程中没有损伤钢轨母材，推凸余量：轨头应不大于1mm，轨腰应不大于2mm，轨底应不大于1mm。

注意：推瘤刀应经常维护保养，否则易推偏。

（11）在未经打磨处理的情况下检查接头错边量，接头顶面不大于0.2mm，轨头侧面工作边不大于0.2mm，轨脚边缘水平方向不大于2mm，接头错边量超标的接头不应使用打磨方法纠正，应切掉重新焊接。

（12）对错边量不合格接头，应在焊缝两侧各100mm位置切掉接头，重新焊接，并填写不合格焊头处置记录表。

6.粗磨作业

（1）粗磨部位：焊接接头轨头非工作边、距轨脚边缘35mm范围内的上下表面、轨脚边缘，轨底。

（2）粗磨后的表面应平整、光洁，与母材过渡圆顺，轨脚边缘上下棱角应倒成圆角。

（3）打磨时应沿钢轨方向纵向打磨，不允许横向打磨。

（4）打磨时砂轮不应在钢轨上剧烈跳动，不应冲击钢轨，钢轨打磨表面不应出现打磨灼伤。

（5）粗磨后应检查接头表面质量，不应有裂纹、夹渣等缺陷，否则切掉接头重新焊接。

（6）粗磨不允许损伤钢轨母材，不应将接头磨亏。

（7）对于推凸余量超标的个别接头，可以采用粗磨方式打磨平整，但应特别注意不要损伤钢轨母材。推凸余量连续超标时，应调整或更换推凸刀具。

二、热处理

1.定义

热处理：加热使用火焰加热器或感应加热器对焊接接头进行加热，加热温度使用测温仪测量。

2.热处理技术要求

（1）钢轨焊接接头必须进行热处理，焊后热处理采用正火处理。

（2）焊接接头热处理时应对钢轨接头进行全断面加热。

（3）加热前焊接接头温度应低于500℃（轨头表面）

（4）加热温度为850-950℃，钢轨顶面加热温度不应高于950℃，轨脚加热温度不应低于850℃。测温部位主要是轨顶面焊缝部位及轨底角焊缝部位。

（5）记录加热起始温度及轨头、轨脚加热温度，填写钢轨热处理工位记录表。

注意：热处理完毕后严禁使用浇水的方式进行冷却接头，如遇雨雪天气必须采取防护措施。

三、焊接接头矫直及精磨作业

1.矫直

（1）钢轨焊头热处理后应对接头弯曲情况超标的接头进行矫直处理，矫直应在冷态下进行，矫直前应测量接头原始平直度。

（2）不应使用矫直的方法纠正接头错边。

2.精磨作业

（1）精磨前接头温度应低于50℃。

（2）精磨后应保持轨头轮廓形状，不应使焊接接头或钢轨产生任何机械损伤或热损伤。

（3）精磨长度不应超过焊缝中心线两侧各450mm限度，打磨长度越短越好；母材打磨深度不超过0.5mm（不包括推凸余量）。

（4）精磨后接头平直度应满足：以焊缝为中心1m范围内，钢轨顶面的平直度为δ+（0-0.2mm）；轨头侧面工作边的平直度为0.2mm（凹进）。δ为沉降量，应根据长轨模拟焊接试验确定。