淺談無(wú)縫線路鋪設(shè)中焊接技術(shù)的應(yīng)用 2

1、淺談無(wú)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(wú)縫線路的重要環(huán)節(jié)，本文主要介紹了國(guó)內(nèi)無(wú)縫線路鋪設(shè)時(shí)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(xì)對(duì)各個(gè)焊接技術(shù)的工藝流程進(jìn)行了分析，對(duì)無(wú)縫線路鋪設(shè)中焊接技術(shù)發(fā)展方向和施工進(jìn)行了探討。關(guān)鍵字：無(wú)縫線路鋼軌焊接鋁熱焊接觸焊氣壓焊鋪設(shè)無(wú)縫線路，應(yīng)在鋪設(shè)基地對(duì)長(zhǎng)鋼軌和道岔進(jìn)行焊接，它是鋪設(shè)無(wú)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(wú)縫線路正常運(yùn)用的關(guān)

2、鍵，實(shí)踐證明，若鋼軌焊接質(zhì)量不良，將使線路維修工作后患無(wú)窮，嚴(yán)重者危及行車安全，本文將鋪設(shè)無(wú)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(rèn)為是一種高效、快速的鋼軌焊接方法，鋁熱焊接法工藝簡(jiǎn)單，適合工地流動(dòng)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(guò)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(dá)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(diǎn)燃引發(fā)鋁熱反應(yīng)。在反應(yīng)過(guò)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(shí)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(shí)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(guó)鐵路對(duì)鋼軌鋁熱焊法，進(jìn)過(guò)推廣應(yīng)用實(shí)踐和理論研究，制定了大劑量、寬焊縫、三片?？ㄏ洹⒍〞r(shí)預(yù)熱和自動(dòng)澆注的鋁熱焊工藝，它是運(yùn)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(duì)準(zhǔn)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(shí)調(diào)整手把，使其高度保持一致，扣箱人員隨時(shí)消除封箱部位的“跑火”現(xiàn)象，預(yù)熱3min，到時(shí)點(diǎn)火。⑻澆注點(diǎn)火時(shí)必須見到高溫火柴發(fā)出火花才能插入焊劑，確定點(diǎn)燃焊劑后方可關(guān)閉預(yù)熱器并密蓋砂芯，點(diǎn)燃焊劑冒出黑煙時(shí)才能加蓋坩堝蓋，點(diǎn)燃焊劑后，迅速將坩堝推至封口釘與砂芯中心垂直對(duì)準(zhǔn)的位置并固定，保持焊劑沸騰時(shí)不位移。如下圖

6、所示圖表2現(xiàn)場(chǎng)鋁熱焊及澆注模型⑼推凸及修整推凸時(shí)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(jī)，二分鐘后推凸機(jī)可緩緩加力，使刀具進(jìn)入砂箱，隨砂箱開裂鋼水冷卻情況逐步加大進(jìn)刀量，，三分鐘后加大進(jìn)刀速度；整修時(shí)先跺除推凸機(jī)后軌面剩余部分，然后打磨，打磨時(shí)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(tái)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(chǎng)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(shí)焊接接頭不得有臺(tái)階和扭曲，軌頭平整圓順，用1m直尺測(cè)量，頂面、側(cè)面不平度應(yīng)在0.5mm以內(nèi)，頂面不得有負(fù)值，打磨后焊面應(yīng)平順；探傷檢查達(dá)到重傷標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)切除重焊。⑾正火可在整修之后，軌溫降至500℃以下時(shí)進(jìn)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(zhǎng)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(lái)回移動(dòng)，每隔2min用測(cè)溫計(jì)測(cè)量軌溫一次，根據(jù)軌溫情況調(diào)

8、整加熱器移動(dòng)速度和加熱時(shí)間，當(dāng)軌溫達(dá)到900℃～950℃時(shí)，保溫10min之后拆除保溫箱自然冷卻。2.接觸焊接法我國(guó)鐵路的長(zhǎng)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(guó)普遍采用，近年來(lái)我國(guó)鐵路焊軌廠全面配備了接觸焊機(jī)。圖表4接觸焊示意圖接觸焊接法采用移動(dòng)式接觸焊機(jī)，多將25m長(zhǎng)鋼軌焊成125m長(zhǎng)的軌條。由于列車高速行駛時(shí)對(duì)軌道的平順性要求很高，所以長(zhǎng)軌條焊接前要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)軌的外形幾何尺寸和平直度及扭曲允許偏差進(jìn)行檢驗(yàn)。接