无缝线路焊接、锁定施工技术

由天下分享时间：2024/5/19 5:13:13 加入收藏我要投稿点赞

无缝线路焊接锁定施工技术

长钢轨铺设完成后，要进行线路的上碴整道作业。工地单元轨节钢轨接头的焊接宜在整道基本作业完成、线路基本达到稳定后实施。在长钢轨焊接成单元轨节后，并且道床达到初期稳定状态、道床断面基本达到设计要求时，进行无缝线路的应力放散和锁定焊接。

目前国内铺设无缝线路的长钢轨，在工厂焊接采用接触焊，现场单元轨节焊接和锁定焊接大部分采用气压焊，少量采用铝热焊。秦沈客运专线轨道工程施工时工地钢轨焊接采用的是铝热焊。

工厂焊接环境条件较好，焊接质量、精度容易达到标准要求。现场焊接要采取一些特殊的措施和工艺才能保证焊接的质量。工地移动接触焊作业车在焊接的辅助工作完成后，焊接过程按设定程序进行，焊接质量相对容易保证。气压焊同接触焊同属于高温塑性状态下的焊接，但是由于焊接过程是手工操作，受工作环境、气候、机具以及操作人员经验和水平差别的影响，焊接接头的质量具有较大的波动性。铝热焊由于焊接接头是铸造结构，强度较差，同样受客观条件的影响，加上没有监控系统，铝热焊焊接接头的质量也不够稳定。

京沪高速铁路规定工地钢轨焊接应采用接触焊和铝热焊，不再允许使用质量难以保证的气压焊，并且推荐优先采用接触焊，在能够采用接触焊的地方尽量避免铝热焊接头的出现，以保证焊接接头的高可靠性。

第二节移动式焊轨车焊接施工技术一、焊接设备及主要技术参数

悬挂式钢轨焊机是一种体积小、重量轻、效率高的移动焊轨设备。它对焊接实施过程控制，并采用先进的连续闪光技术，焊接性能优异，焊接工艺稳定。焊机主要由以下几个部分组成：焊机、电气控制系统、焊接数据采集监控系统、液压泵站、冷却系统。

整个焊接过程是自动进行的，由可编程控制器实现对电压、电流、位移、压力等焊接参数的控制。自动焊接的过程大致可分为五个阶段；预闪、高压闪光、低压闪光、加速闪光、顶锻。

焊机是工地钢轨接触焊作业车上最关键的设备，目前国外焊轨车上安装的焊机主要有三种。一是K900型焊机，这是K355型的改进型，它是由乌克兰巴顿焊接研究所研制成功并生产的，目前世界上各国焊机作业车大多选用这种焊机；二是K920焊机，

-1-

无缝线路焊接锁定施工技术

它是巴顿公司近年研制生产的；三是AMS50型悬挂式焊机，它由瑞士拖拉特公司研制生产的，这三种焊机都比较成熟。

K900和AMS-50的夹紧力和顶锻力小，线路上的长钢轨长度在200～500m范围内甚至更长，现场焊接钢轨需要克服较大的摩擦力，这两种焊机很难拉动一根长钢轨按照连续闪光焊的送进要求实现连续烧化和顶锻。当加速烧化后的快速合缝顶锻速度低于20mm/s时，焊缝极易出现焊接缺陷。K920型焊轨机增大了焊接时对钢轨的夹紧力和顶锻力，现场焊接长钢轨更为有利。

集团公司和上海局科学技术研究所合作研制的移动式焊轨车采用的是K920焊机，动力参考国外焊轨车，配套进口依维柯400KW发电机组，电气控制系统都采用进口的配件。在武汉轻轨项目焊接PD360Kg钢轨通过了焊接型式试验，并生产了将近2000个焊头，焊接质量优良，机械性能稳定。其主要技术参数见表6-1。

K920焊机主要技术参数表6-1 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1

项目技术参数额定功率KW 工作电压V 频率HZ 最大夹紧力T 最大顶锻力T 对准精度焊接时间S 机头重量Kg 夹紧、顶锻驱动力对准方式 210KVA 400 50 250 100 达到0.3mm 200 3000 液压以轨腰中心为基准（固定）动架行程 70 可焊钢轨最大截面积焊接控制手段 10000 AB公司SLC503可编程控制器 -2-

无缝线路焊接锁定施工技术

3 14 15 16 数据采集及监视方式用PC机显示、存储数据、判断焊接结果，并可打印图形、报表 1590×965×1300 机头体积（长×宽×高）机头重量（Kg） 3000 二、焊接施工工艺 1、工艺流程图

钢轨预处理 ↓

接头对正 ↓

焊接 ↓

焊缝正火 ↓

焊缝打磨 ↓

图6-1 工艺流程图 2、施工工艺说明（1）钢轨预处理 ①锯配轨

检查钢轨轨端是否有损伤、压塌、扭曲及平直度超标的情况，并将检查出的受损钢轨截锯掉。如果焊接的是锁定焊接头，应用方尺测量钢轨左右两股的相错量（不大于10cm）,根据需要进行锯配轨。

焊缝探伤 ↓ 焊缝验收 -3-

无缝线路焊接锁定施工技术

②垫轨、拉轨

松开扣件，用起道机抬起钢轨，并将活动端的钢轨支撑在滚轮上，用机头的夹紧装置拉轨，当轨缝太大时可采取其他措施拉轨。

③钢轨出锈打磨

钢轨端面和轨腰钳口夹持处应进行打磨，轨腰打磨位置为距轨端100~350mm范围内，经打磨的表面要露出金属光泽，不得有锈斑。如此范围内有凸出厂标、字母等符号必须用砂轮机打磨掉。

（2）接头对正

用吊轨支架吊起钢轨,利用吊轨支架上下、左右移动钢轨来完成钢轨的对正。钢轨对正后用机头钢轨夹紧装置夹紧钢轨，在夹紧钢轨的同时，对中系统能将两根钢轨沿钢轨中轴线对中，以满足焊接公差要求。

（3）焊接

钢轨可靠的夹紧、对中后，调整轨缝隙约2mm左右，便可以开始焊接。焊接由可编程序控制器自动控制焊接电流、电压、位移、压力等参数，焊接时间约两分钟，焊接完成后焊机自动完成推瘤。计算机组成的焊接数据采集系统采集焊接过程的全部技术数据，绘出焊接参数曲线图，通过对技术数据进行分析，自动判断焊接是否合格。如焊接不合格须锯轨重新焊接。焊接参数通过打印及硬盘保存的方式，保证每个焊接接头焊接数据的可追溯性。

（4）焊缝正火

待焊缝温度冷却到500℃以下，对焊缝进行正火处理。正火温度为850～900℃。（5）焊缝打磨

利用仿型打磨机打磨焊接接头的轨顶面各侧面，轨头、轨底上圆角在1m范围内应园顺，不允许横向打磨，母材打磨深度不超过0.5mm。

焊头在轨底上表面焊缝两侧各150mm范围内及距两侧轨底角边缘各为35mm的范围内应打磨平整。焊缝隙两侧各100mm范围内不得有明显压痕、碰痕、划伤缺陷，焊头不得有电击伤。

打磨时不能使钢轨“发蓝”。打磨时若温度过高，要适当暂停打磨，待温度适宜时再进行打磨。

（6）焊缝探伤

焊缝探伤分为目测和仪器检测。焊缝表面的缺陷主要有电击伤、划伤、碰伤的可

-4-

无缝线路焊接锁定施工技术

以通过目测判断；焊缝内部的缺陷主要有过烧、灰斑、夹杂、未焊透等，需要通过仪器进行探伤。

（7）焊缝验收

焊缝探伤合格后应检查其外观尺寸。钢轨焊头应纵向打磨平顺，不得有低接头，用直尺和塞尺等工具测量钢轨焊头的平直度。