淺談無縫線路鋪設(shè)中焊接技術(shù)的應(yīng)用 2

1、淺談無縫線路鋪設(shè)中焊接技術(shù)的應(yīng)用摘要：軌道焊接、道岔焊接是鋪設(shè)無縫線路的重要環(huán)節(jié)，本文主要介紹了國內(nèi)無縫線路鋪設(shè)時的三大主流焊接技術(shù)：鋁熱焊技術(shù)、接觸焊技術(shù)、氣壓焊技術(shù)，并詳細對各個焊接技術(shù)的工藝流程進行了分析，對無縫線路鋪設(shè)中焊接技術(shù)發(fā)展方向和施工進行了探討。關(guān)鍵字：無縫線路鋼軌焊接鋁熱焊接觸焊氣壓焊鋪設(shè)無縫線路，應(yīng)在鋪設(shè)基地對長鋼軌和道岔進行焊接，它是鋪設(shè)無縫線路的重要環(huán)節(jié)，其幾何外形尺寸的平順和內(nèi)部質(zhì)量，是保證無縫線路正常運用的關(guān)

2、鍵，實踐證明，若鋼軌焊接質(zhì)量不良，將使線路維修工作后患無窮，嚴重者危及行車安全，本文將鋪設(shè)無縫線路所涉及的主要焊接技術(shù)作一介紹。1.鋁熱焊接法現(xiàn)如今鋁熱焊接法已被公認為是一種高效、快速的鋼軌焊接方法，鋁熱焊接法工藝簡單，適合工地流動作業(yè)，利于工地焊接聯(lián)合接頭和斷軌復(fù)原復(fù)焊。1.1鋼軌鋁熱焊的原理鋼軌鋁熱焊是利用鋁和氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)過程中釋放的大量熱量熔化金屬，使金屬之間形成熔接或堆焊。鋁熱化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，主要反應(yīng)產(chǎn)物為液態(tài)鋁熱鋼

3、和氧化鋁熔渣，鐵元素被還原成具有高溫的鋁熱鋼水，鋁被氧化成氧化鋁熔渣。鋁熱焊化學(xué)反應(yīng)的表達式為3FeO2AI=3FeAl2O3199.5kCalFe2O32AI=2FeAl2O399kCal3Fe2O38AI=9Fe4Al2O3773.3kCal鋼軌鋁熱焊接就是將鋁粉、氧化鐵和其他合金添加物配制成的鋁熱焊劑放在特制的反應(yīng)坩堝中，用高溫火柴點燃引發(fā)鋁熱反應(yīng)。在反應(yīng)過程中，放出大量的熱熔化合金添加物，與反應(yīng)合成的鐵形成為鋼液，由于其密度大沉

4、于坩堝底部，反應(yīng)生成的熔渣較輕而浮在上部，在很短時間內(nèi)，高溫的鋁熱鋼水熔化坩堝底部的自熔塞，澆鑄到與鋼軌外形尺寸一致的砂型和局部預(yù)熱待焊鋼軌形成的封閉空腔中，同時鋁熱鋼水本身又作為填充金屬，與熔化的鋼軌共同結(jié)晶、冷卻，將2段鋼軌焊成整體，圖1為鋼軌鋁熱焊接示意圖。1.2鋼軌鋁熱焊工藝圖表1鋁熱焊裝備示意圖我國鐵路對鋼軌鋁熱焊法，進過推廣應(yīng)用實踐和理論研究，制定了大劑量、寬焊縫、三片模卡箱、定時預(yù)熱和自動澆注的鋁熱焊工藝，它是運用于50k

5、gm、60kgm和75kgm⑺預(yù)熱將火嘴插入砂芯座中心呈垂直狀態(tài)，焰流對準砂箱底面而不沖向兩端鋼軌面，根據(jù)兩側(cè)冒口焰流反彈高度，隨時調(diào)整手把，使其高度保持一致，扣箱人員隨時消除封箱部位的“跑火”現(xiàn)象，預(yù)熱3min，到時點火。⑻澆注點火時必須見到高溫火柴發(fā)出火花才能插入焊劑，確定點燃焊劑后方可關(guān)閉預(yù)熱器并密蓋砂芯，點燃焊劑冒出黑煙時才能加蓋坩堝蓋，點燃焊劑后，迅速將坩堝推至封口釘與砂芯中心垂直對準的位置并固定，保持焊劑沸騰時不位移。如下圖

6、所示圖表2現(xiàn)場鋁熱焊及澆注模型⑼推凸及修整推凸時拆除支架后，立即清除屏蔽軌面的沙土，一分鐘后松下緊箱器和砂箱托，抬上推凸機，二分鐘后推凸機可緩緩加力，使刀具進入砂箱，隨砂箱開裂鋼水冷卻情況逐步加大進刀量，，三分鐘后加大進刀速度；整修時先跺除推凸機后軌面剩余部分，然后打磨，打磨時先軌面后兩側(cè)，，跺修和打磨均不得傷及母材，焊縫與母材不得出現(xiàn)臺階，精磨后應(yīng)出現(xiàn)金屬光澤，不得游覽的斑痕。圖表3現(xiàn)場鋼軌打磨⑽質(zhì)量檢查包括外觀檢查和探傷檢查，外傷檢

7、查時焊接接頭不得有臺階和扭曲，軌頭平整圓順，用1m直尺測量，頂面、側(cè)面不平度應(yīng)在0.5mm以內(nèi)，頂面不得有負值，打磨后焊面應(yīng)平順；探傷檢查達到重傷標準時應(yīng)切除重焊。⑾正火可在整修之后，軌溫降至500℃以下時進行，亦可在常溫下正火，加熱氧氣工作壓力位0.6MP，液化石油氣工作壓力為0.04MP，氧氣流量為3000h，焰心長度應(yīng)為10～20mm，火焰加熱器垂直與焊縫位置，有軌頂向兩側(cè)來回移動，每隔2min用測溫計測量軌溫一次，根據(jù)軌溫情況調(diào)

8、整加熱器移動速度和加熱時間，當軌溫達到900℃～950℃時，保溫10min之后拆除保溫箱自然冷卻。2.接觸焊接法我國鐵路的長鋼軌焊接以廣泛采用接觸焊法，接觸焊法焊接質(zhì)量好，效率高，世界各國普遍采用，近年來我國鐵路焊軌廠全面配備了接觸焊機。圖表4接觸焊示意圖接觸焊接法采用移動式接觸焊機，多將25m長鋼軌焊成125m長的軌條。由于列車高速行駛時對軌道的平順性要求很高，所以長軌條焊接前要對標準軌的外形幾何尺寸和平直度及扭曲允許偏差進行檢驗。接