钢轨焊补管理方法

钢轨焊补管理方法
钢轨焊补管理方法

钢轨电弧焊补工作管理办法

一、生产组织与作业方式

1、钢轨焊补是一项技术强的工作,为确保钢轨焊补质量,各工务段要成立焊补

专业班组。并加强对焊补质量的管理,协调焊补专业班组、探伤领工区(工区),养路领工区积极开展钢轨焊修工作。

2、工务段技术(线路)科,应对线路维修地段或钢轨重点病害整治地段,有计

划地安排钢轨焊补;养路领工区负责伤损钢轨即焊补地点和数量的调查,焊补后钢轨状态的检查和监视;钢轨焊补专业班负责钢轨焊补、打磨作业;探伤领工区(工区)负责焊补后钢轨的探伤及以后钢轨运营中伤损检查与监视。

3、为保证焊补作业的必要时间,确保焊补质量,应根据线路允许速度等级及繁

忙程度,采用线上作业和线下作业两种作业方式;①正线线路,应采用线下焊补或安排“天窗点内”的线上作业方式;②到发线、站线、支线可利用行车间隔的线上作业方式进行焊补作业。

二、作业要求

1.严格按照“钢轨电弧焊补”操作工艺及《技术条件》中焊补要求实施焊补作业,线上焊补作业必须设置防护。应使用符合《技术条件》要求的焊条和焊丝,钢轨使用TYD360焊条,辙叉使用TYD296焊条。禁止使用未经铁道部技术审查的焊条焊补钢轨;禁止焊补辙叉的专用焊条与焊补钢轨的焊条混用。

2.钢轨焊修应根据《技术条件》的规定,严格按调试设备、检查工具及材料、焊前钢轨伤损表面打磨处理、焊前探伤、预热、施焊、缓冷、轨面打磨、焊补层探伤的工序和工艺操作,以提高焊补质量,杜绝焊前不预热、焊后不缓冷、焊补作业不探伤的现象。

3.钢轨焊前探伤可采用磁粉或染色渗透法进行,也可采用40~60倍放大镜进行微细裂纹检查打磨情况。无论采用何种检查方式,均应确保打磨后钢轨不得残留微细裂纹。

4.从事钢轨、辙叉焊修人员,必须取得铁道部颁发的培训资格证书。

三、伤损钢轨的适焊范围

1.钢轨出现的表面擦伤、低塌(含无缝线路厂焊、气压焊焊接接头局部压塌)及轨端剥落、掉块或尖轨擦伤、磨耗、掉块等伤损,打磨后深度不得超过8mm的钢轨可进行焊补。

2.钢轨一次允许焊补长度为300mm,伤损长度超过300mm,伤损长度超过300mm 时,应分段进行焊补。

3.利用列车间隙时间作业,因缺陷或伤损严重波及整个轨顶宽度时,应按规定分二次进行打磨、焊补。

4.正线出现连续鱼鳞伤损的钢轨不得焊补;正线25m 长度范围内擦伤处数多于3处的钢轨不得焊补,到发线擦伤处数不多于6处,其他线多于12处原则上不得焊补。

5.轨头有核伤,轨腰、轨底有裂纹的钢轨不得焊补,经检查有其他内部缺陷的钢轨不得焊补。

6.进口钢轨及全长淬火钢轨原则上不得焊补。

四、质量验收与监视

1.搞好焊修工作量调查。养路领工区负责调查确定焊补工作量,查明地点、焊补部位、长度、深度,作好记录。并在线路上划出标记(工作量调查表见附表一)。

2.应建立严格的焊补质量检查、监视制度,严格执行技术工艺规程。施焊人员必须进行焊补过程中的质量检查和控制,重点卡控影响焊补质量的三大控制程序“打磨探伤——焊前预热——焊后缓冷”(见附表二)。发现表面裂纹通过打磨等方法不能消除裂纹,或焊补层及以下钢轨内部的缺陷和裂纹超过标准时,应按重伤钢轨及时处理。

3.焊修后质量验收严格按标准控制,工务段必须组织对钢轨焊补质量进行验收。钢轨焊修质量合格投入运营后,应由养路工区、探伤工区进行状态检查、监视,并如实填写监控检查表(见附表三)。在检查、监视6个月后,对没有异常变化的焊修处所可取消监控,按照设备正常检查周期检查。

4.各工务段要关心钢轨焊补作业人员的劳动保护,妥善解决焊补工班在生产中、生活上遇到的困难,为抓好焊补工作创造有利条件。

路局将不定期检查钢轨焊修工作开展情况,适时组织经验交流。

关于加强钢轨电弧焊补工作管理的通知

各工务段,九江桥工段,合资公司:

开展钢轨焊修是线路维修工作的主要内容之一,对伤损钢轨进行焊修是延长钢轨使用寿命,改善钢轨运用品质,提高线路养护维修质量的重要措施。根据部运基线路[2003]384号文件精神和部颁TB/T1631-2002《钢轨电弧焊补技术条件》,TB/T 3406 2003《高锰钢辙叉电弧焊补技术条件》的要求(以下简称“技术条件”),结合我局多年来焊修工作开展情况,现将我局钢轨焊修工作管理要求公布如下,希望各单位认真执行。自发文之日起,原工线[1998]15号文同时废止。

工务处

二00四年十一月二十八日

钢轨焊接技术交底大全

施工技术交底记录 本表由施工单位填写,交底单位与接受交底单位各保存一份。

移动闪光接触焊技术交底 1、工程概况 市轨道交通六号线一期工程轨道工程第二标段施工项目包括:地下段正线、辅助线、出入段线地段整体道床、道岔施工及附属设备的安装。正线起讫里程:K17+582.329~K35+930.434;金银湖停车段出入线岂止里程:K+15.73~K+701.7。其中正线为无缝线路,出入段线和站辅助线为有缝线路。 2、施工工艺及流程 钢轨现场焊接采用移动闪光接触焊的方法焊接,移动接触焊车先进行接头焊接,按照组装程序进行设备组装,并进行全面调试。确认设备一切正常后将待焊轨按照规定的检验要求焊接进行型式试验,确定焊接参数合格后可开始正式施工。 移动焊机现在采用人工对位,在线路没有达到设计标高的基础上,上供量预留0.5~1.0 mm之间,当待焊头轨缝抵死,拨开接头使接头相错与顶端量的长度一致,拨S弯对位,严格遵守高低温焊轨的施工经验,大大减少松扣件的长度。大大提高焊接的进度。在焊接过程中不断的摸索经验提高焊接质量,严格按照施工组织和铁标规及现场情况来施工,突破传统模式提高焊接工艺。

闪光接触焊焊接工艺流程图 3、钢轨焊接前准备工作 3.1 矫直钢轨 采用矫直的方法纠正钢轨端部弯曲。对于无法矫直的钢轨端部弯曲,

应将弯曲的钢轨端部锯切掉。锯切后钢轨的端面斜度不应大于0.8mm。3.2除锈 利用手提式砂轮机在距钢轨端面600mm围除去氧化皮并打磨夹紧区;钢轨与闪光焊电极接触部位应除锈打磨,接触面不得有任何污垢;若厂家钢印在该处,打磨成与轨腰平齐,但切亏母材量≯0.2mm。若打磨后的待焊时间超出24小时或有油水沾污,则必须重新打磨。 4、钢轨焊接前设备检查 焊接前应按照焊机使用说明检查主机、冷却系统、液压系统、电气控制系统是否正常;检查动力电压、水温、水位、油温、油位钳口上的焊碴及其它碎屑、推瘤刀上的焊接飞溅物是否清除。焊接参数是否符合实验结果。一切正常之后,在操作司机、工长签字确认后方可进行焊接工作。5、钢轨焊接 (1)准备工作完成后,用机车或轨道车推送移动式焊轨车运行到焊接接头处,特制集装箱将二位端前墙向上旋转到与顶棚平齐并锁定。起吊机构连同焊机沿轨道向外移动至端墙外平台;吊臂驱动油缸伸长降下旋转臂,将焊机降下接近钢轨,利用转盘转动,使焊机进入焊接工作位置;将焊机落下置于钢轨上,确保两钢轨间隙位于导轴上标记的正下方,降低焊机直到压在钢轨上。 (2)焊机机头上的两对钳口将两钢轨轨头夹紧,自动对准系统接头两侧各500mm围在水平和纵向两个方向上自动非常精确地对准(两端钢轨在纵向同时被相对抬高0.6~0.8mm/m)。两钳口在通以400V的直流的电压后形成两个高压电极,提高焊接电流。启动焊接,激活自动焊接工序;分别进入预闪阶段、稳定的高压闪光阶段(该阶段应锁定钢轨夹紧选择开关,防止在焊接周期结束时焊机再次夹紧钢轨)、低压闪光,加速闪光、以及顶锻阶段。顶锻完成以后整个焊接过程结束。随后钢轨夹紧装置快速松开两钳口,在焊机头的推瘤刀立即进行推瘤,从而完成一侧钢轨的焊接作业。

通用轨道焊接工艺

轨道焊接通用工艺 1、适用范围: 本通用工艺适用于P38~P60 (GB183-63 GB2585-81)、A65、A75和A100起重机轨道的对接施焊。 2、轨道的采购要求和加工 2.1、轨道采购要求 市场上常见轨道为两端淬火及已钻鱼尾孔,为便于轨道焊接,今后此种轨道订货时要求轨道两端不淬火,且两头不钻鱼尾孔。 技术条件见GB183-63 GB2585-81 2.2、淬火轨道的处理方法: 2.2.1、用机械切割设备割去轨道两端150mm(见下图) 2.2.2、用氧乙炔割去轨道两端150mm,切割前需预热(详见5、预热、保温及层间温度的控制) 2.3、坡口加工 轨道焊接坡口可采用风割或机械切割两种加工方法,用氧乙炔切割轨道前应在切割处预热(详见5、预热、保温及层间温度的 控制),切割后必须用砂轮打磨平整;磁粉探伤检查轨道端部材料

质量,检查合格方可使用。 3、冷作装配要领(见轨道拼装示意图一、二) 3.1、利用反变形法来控制焊接变形,反变形量为6mm/6m,即按L/1000 放高度反变形量,轨道对接接头间隙为20+2mm。 3.2、约束:按图二所示对轨道上下左右充分约束,以防轨道接口产生错边现象。 3.2.1、用刚性梁放置在轨道下作平台之用。 3.2.2、左右方向的约束采用L型约束4件,位置距接头200mm处。

3.2.3、上下方向的约束采用门型约束,位置距接头500mm处设置一档,其余每隔2500mm设置一档。 3.2.4、所有约束在焊接接头焊妥,热处理完毕,接头缓冷后方可拆除。3.3、衬垫:衬垫采用Q235钢板,规格-6 ×60×(B+40),其中B为轨道底部宽度,衬垫与轨道的装配间隙越小越好。 4、焊前准备工作 4.1、焊前必须对轨道两端各150mm范围清除铁锈、油漆、水份等杂质。4.2、焊条轨道底部、腹部采用E6015(Φ4mm、Φ5mm)、头部JH-40B (Φ4mm)或HF-350(Φ4mm)手工焊电焊条,焊前须经350oC 恒温烘焙1小时,然后放在100--150?C恒温桶内随用随取;若焊条受潮只能重新烘干一次;从焊条保温筒内抽用每一根焊条后立即盖好保温筒盖子,以免焊条受潮。 4.3、焊接轨道时应做好防风防雨措施,轨道施焊时若有风,应用挡风板挡住风源,以免接缝产生气孔、裂缝。轨道接缝每只接头必须 一次焊毕。 5、预热、保温及层间温度的控制 焊接前用氧乙炔中性火焰对轨道接头两端各200mm范围内进行均匀加热,预热温度250~300°C,预热恒温时间15分钟,焊接层间250~300°C。预热处理温度和层间温度根据气温可浮动,如气温在10℃以上预热,温度取下限。 6、焊接要领 6.1、轨道接头焊前对约束、衬垫板、预热进行检查。

钢轨焊接工艺

钢轨焊接工艺 在起重机的制造工艺中,常将箱形主梁上铺设的钢轨采用对接形式焊接成一根无缝隙的长钢轨。现将实际工作中钢轨对接焊接工艺的案例总结如下。 一、根据钢轨的材质和表面硬度要求选择焊材 1. 钢轨 起重机的小车轨道有三种: ⑴起重机钢轨如QU70 QU80等。 (2) P型钢轨女口P24 P38 P43等。 (3) 方钢如:30mnr K 40mm 40mr K 40mm等。 前两种钢轨的顶部做成凸状,底部是具有一定宽度的平板,可增大与基础的接触面。钢轨的截面为工字形,具有良好的抗弯强度,其含碳量、含锰量较高,w=0.5,,0.8, , w=CMn0.6,,1.5,。而方钢的材料为Q275顶部平直,对车轮磨损较大,这里暂不讨沦。2. 焊条 钢轨的对接焊缝要求不进行处理就能达到钢轨的表面硬度。如下图所示,在轨 道头部以下,用E5016焊条;在轨道头部用堆焊焊条D322(铬钨钼钒冷冲模焊条)。这样既经济又实用,不但可保证对接焊缝质量和强度,而且可使堆焊层硬度(焊后空 冷)?55HRC。

上述两种焊接条都是交、直流两用,直径均为5mm焊接电流均为180,240A, 电弧电压均为36,24V。 二、对接焊工艺 1. 工具、材料及焊接准备 电焊机1,2台,焊炬2,3把0,300?温度计一只,氧气、乙炔气。焊前将焊条放在350,400?烘箱内烘焙1h以后,把对接的钢轨平放在水泥地面上支好,对接焊缝间隙20mm 校直、校平,钢轨对接表面除油、除污、打磨及擦洗干净。 2. 焊接操作 由于钢轨焊接性能较差,因此焊接工艺较为繁琐,要把0,300?的温度计固定在 钢轨上,在距离焊缝两边100mm长的位置,用2,3把焊炬同时对钢轨预热。当钢轨温度达到230,250?时,先用E5016焊条从钢轨底部边加热边堆焊,堆焊至轨道头部时,在用 D322焊条边加热边堆焊。焊接要间断进行,尽量减少焊接部位的热量,使焊接过程中始终保持轨道温度230,250?。全部焊接完成后,还要继续加热到250?,再将钢轨在空气中经过?0.5h时间缓慢冷却到室外温度(30?左右),以防止裂纹产生。焊接后应检查焊缝处和与钢轨衔接处有无明显痕迹及焊后硬度。

钢轨现场接触焊施工方法及工艺

钢轨现场接触焊施工方法及工艺 5.7.1拆扣件、安放滚筒 1、拆除待焊轨头前方长钢轨全部及轨头后方1Om范围内的扣件,并校直钢轨。 2、根据轨枕和扣件类型适当垫高待焊轨头后方的钢轨,以保证焊头轨顶平直度。 3、待焊轨头前方长钢轨下每隔12.5m安放一个滚筒,以便钢轨可以纵向移动焊接。 5.7.2钢轨焊前检查 1、检查钢轨表面质量,应符合《客运专线25Okm/h或35Okm/h钢轨检验及验收暂行标准》的规定。 2、检查左右股单元轨节接头相错量,不宜超过100mm,对超出部分在焊接前进行锯除。 5.7.3轨端打磨 1、对钢轨端头500mm范围内钢轨轨顶、轨底和端面除锈时,应使其露出9O%以上的金属光泽。如果在此范围内有凸出轨腰表面的厂标,生产日期等符号必须同时磨平。 2、砂轮机应沿钢轨纵向进行打磨,严禁砖向打磨,要保持轨头原曲线形状,对母材的打磨量不超过O.2mm。打磨时砂轮应与钢轨平稳接触,防止砂轮跳动。打磨时不得用力过猛,防止钢轨表面局部过热而发黑发蓝。 3、待焊钢轨除锈后的放置时间不得超过24h,若超过

24h或打磨后有水、油、污垢污染时,应重新进行打磨处理。 4、经除锈处理后的钢轨若处理表面被污染,应重新处理。 5.7.4焊机对位 1、每班由调车员联系和协调,将移动式焊轨机和工班作业人员运抵焊接作业区。 2、根据轨枕和扣件类型,在钢轨下加、楔子将两焊接轨端抬起一定高度,便于焊机对位夹轨。 3、推进移动焊轨车初定位,载有移动式焊轨机的平板车第一个轮对距焊接位置3、2 m左右,并由设置在该车底板上的四个液压油缸将整车顶起,使其车轮离开钢轨约150~200mm。 4、移动式焊轨机对位完成后,作业人员应迅速打好车辆止轮器,并应保证在焊接作业完程中车辆不会发生溜车现象。 5.7.5焊接和推凸 1、焊前必须检查焊机的供电电压,供电电压值必须在规定的允许范围内,在生产过程中也应随时检查。 2、严格按焊轨机安全操作规程进行焊轨作业。待焊钢轨进入焊机后,对中时首先要保证钢轨顶面和工作面平顺。对中后弓作用面错位偏差不大于0.5mm,非作用面错位偏差不大于1 mm,焊缝中心不偏离焊机钳口中心。

【CN109940254A】钢轨闪光焊接和焊后热处理一体机的操作方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910323785.9 (22)申请日 2019.04.22 (71)申请人 中国铁道科学研究院集团有限公司 金属及化学研究所 地址 100081 北京市海淀区大柳树路2号二 区9幢 申请人 北京中铁科新材料技术有限公司  中国铁道科学研究院集团有限公司 (72)发明人 李金华 李力 赵国 彭鹏 丁韦  高振坤 宋宏图 胡玉堂  (74)专利代理机构 北京瑞恒信达知识产权代理 事务所(普通合伙) 11382 代理人 曹津燕 刘浩 (51)Int.Cl. B23K 11/04(2006.01) (54)发明名称 钢轨闪光焊接和焊后热处理一体机的操作 方法 (57)摘要 本发明提供一种钢轨现场闪光焊接和焊后 热处理一体机的操作方法,包括以下步骤:步骤 1:控制装置控制钢轨夹持部分总成夹持并对齐 两段待焊钢轨;步骤2:闪光焊接、顶锻和推凸;步 骤3:控制装置控制热处理机头总成的加热线圈 与焊接接头对准并进行热处理;步骤4:一体机复 位。本发明的钢轨闪光焊接和焊后热处理一体机 的操作方法实现了焊接和热处理工序一体化作 业,减少了作业机械、工序、调度、人员、时间的同 时,保证了接头焊接质量, 提高了整体作业效率。权利要求书1页 说明书6页 附图6页CN 109940254 A 2019.06.28 C N 109940254 A

权 利 要 求 书1/1页CN 109940254 A 1.一种钢轨闪光焊接和焊后热处理一体机的操作方法,所述一体机包括中断中轴式的悬挂式钢轨闪光焊机、中频热处理机头和控制装置,所述中频热处理机头设置在所述中断中轴式的悬挂式钢轨闪光焊机的中轴上,所述控制系统与所述悬挂式钢轨闪光焊机和所述中频热处理机头相连以实现焊接和热处理的控制,其中,所述操作方法包括:步骤1:所述控制装置控制所述中断中轴式的悬挂式钢轨闪光焊机夹持并对齐两段待焊钢轨; 步骤2:所述中断中轴式的悬挂式钢轨闪光焊机闪光焊接、顶锻和推凸; 步骤3:所述控制装置控制所述中频热处理机头的加热线圈与焊接接头对准并进行热处理;和 步骤4:对所述钢轨闪光焊接和焊后热处理一体机进行复位。 2.根据权利要求1所述的操作方法,其中,在所述步骤1中,还包括:在对位前检查钢轨除锈效果和端面垂直度,检查焊接空间。 3.根据权利要求1所述的操作方法,其中,在所述步骤2中,在推凸后,所述控制装置控制所述中频热处理机头的喷风嘴对焊接接头进行喷风冷却。 4.根据权利要求3所述的操作方法,其中,在推凸后,30秒内对焊接接头进行喷风冷却,风压不低于0.3MPa,温度达到预设的第一阈值时停止喷风。 5.根据权利要求4所述的操作方法,其中,所述第一阈值时为300℃,冷却时间为2-3分钟。 6.根据权利要求1所述的操作方法,其中,在所述步骤3中,所述进行热处理的步骤包括: 步骤31:测量轨头中心表面温度,当温度达到预设的第二阈值时,对焊接接头进行正火,直到加热温度到达温度第三阈值;和 步骤32:喷风冷却,直到焊接接头的温度到达预设的第四阈值时停止。 7.根据权利要求1所述的操作方法,其中,还包括以下步骤: 设置焊接工艺参数和热处理工艺参数。 2

钢轨焊接 注意事项

. 起重轨道钢轨铝热焊接技术 来自:中国港口设备信息网来源:转载2008-8-22 15:24:18 1.基本原理 钢轨铝热焊是利用铝和氧化铁在化学反应过程中释放的大量热量熔化金属,使金属之间形成 熔接或堆焊。铝热化学反应是氧化还原反应,主要反应产物为液态铝热钢和氧化铝熔渣,铁元素被还原成具有高温的铝热钢水,铝被氧化成氧化铝熔渣。铝热焊化学反应的表达式为 3FeO+2AI=3Fe+Al2O3+199.5kCal Fe2O3+2AI=2Fe+Al2O3+99kCal 3 Fe2O3+8AI=9Fe+4Al2O3+773.3 kCal 钢轨铝热焊接就是将铝粉、氧化铁和其他合金添加物配制成的铝热焊剂放在特制的反应坩埚中,用高温火柴点燃引发铝热反应。在反应过程中,放出大量的热熔化合金添加物,与反应合成的铁形成为钢液,由于其密度大沉于坩埚底部,反应生成的熔渣较轻而浮在上部,在很短时间内,高温的铝热钢水熔化坩埚底部的自熔塞,浇铸到与钢轨外形尺寸一致的砂型和局部预热待焊钢轨形成的封闭空腔中,同时铝热钢水本身又作为填充金属,与熔化的钢轨共同结晶、冷却,将2段钢轨焊成整体,图1为钢轨铝热焊接示意图。 2 .钢轨铝热焊剂的设计 2.1焊剂化学成分的设计 由于铝热化学反应释放出大量的热,其反应产物的温度可达3000℃【6】,但实际焊接铝热钢水的温度一般只需2000℃即可【7】。此外,碳对提高铝热焊缝金属强度效果较大,锰和硅通过固溶强化,可明显提高焊缝金属的抗拉强度。少量的铬、镍和钼也可通过固溶强化,提高焊缝金属的抗拉强度,铝、铬、镍和稀土等元素在铝热反应时形成高熔点的氧化物,该类氧化物在焊缝凝固时,作为液态金属的形核剂,在凝固过程中细化晶粒,提高焊缝的抗拉强度【9,10】。因此,可通过控制铝热焊剂中合金添加剂的种类和数量来降低铝热钢水的温度,并调节铝热钢水的化学成分,优化焊缝金属的性能。 焊缝金属相变后的组织主要通过组织的种类、形态、晶粒度等影响焊缝金属的力学性能【8】。组织的种类不同,焊缝金属所具有的强度、韧性、延性等不同。除化学成分外,焊后的冷却速度和焊后处理会明显改变焊缝金属的组织,也会显著影响焊缝金属的力学性能。

钢轨焊接检控方案

钢轨焊接检控方案

钢轨现场焊接质量 检控方案 2010-10

一、编制依据: 1、《中华人民共和国铁道行业标准》(TB/T3120-2005)。 2、《铁道部钢轨接触焊管理办法》。 3、《钢轨焊接接头通用技术条件》(TB/T1632.1)。 4、《钢轨焊接接头技术条件热处理钢轨》(TB/T1632.2)。 5、《改建铁路南疆线库尔勒至野云沟段增建第二线无缝线 路施工图》。 6、《库阿二线无缝线路轨条布置图》 7、《钢轨焊接第1部分:通用技术条件》(TB/T1632.1-2005) 8、《钢轨焊接第4部分:气压焊接》(TB/T1632.4-2005) 9、《铁路轨道设计规范》(TB 10082-2005) 10、《铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB 10413-2003) 二、检控方案: 1、进料检查 钢轨 监理工程师检查产品合格证、质量证明文件,并对实物进行观察检查。钢轨的类型、规格、质量应符合设计要求和产品标准的规定,待焊钢轨轨端不钻孔、不淬火,使用旧轨时,应符合《铁路线路维修规则》的有关要求。

2、工地钢轨焊接 1、监理工程师对焊接工艺、参数、流程以及焊头型式检验进行全方位的旁站监理,工地钢轨焊接应采用移动式闪光焊,道岔内困难位置(如尖轨跟端等)可采用铝热焊。 2 、检查批量生产过程中承包单位周期性生产检验,落锤检验合格后方可继续生产。若检验结果有1根及以上试件不合格时,应按现行《钢轨焊接接头技术条件》(TB/T1632)规定的办法进行复验。 3、检查焊接前承包单位制定的焊接施工工艺和质量保证措施,基地(或工厂)焊接长钢轨应采用接触焊。 4、检查焊接施工。 1.焊接前应严格挑选待焊钢轨并对钢轨端头进行处理,焊接施工应严格按照施工工艺进行。全长淬火轨焊头应进行淬火处理。 2.钢轨焊缝两侧各100mm范围内不得有明显压痕、碰痕、划伤等缺陷,焊头不得有电击伤。轨底上表面焊缝两侧各150mm范围内及距两侧轨底角边缘各35mm范围内应打磨平整,不得打亏。钢轨焊接接头应纵向打磨平顺,不得有低接头,钢轨焊头平直度应符合《铁路轨道工程施工质量验收标准》规定。 5、监理工程师检查承包单位钢轨焊头探伤检查记录。焊头不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔夹碴等有害缺陷。要求承包单位用超声波探伤仪全部检查。 6、监理工程师检查焊头质量检验合格证并对实物进行观察检查。长钢轨出厂时焊接接头编号清楚,编号标记齐全,字迹清楚。 7、检查钢轨焊接接头的型式检验和周期性生产检验、钢轨焊头探伤试验检测记录,并检查、钢轨焊头外观。 外观检查作业要求: (1)钢轨焊头应纵向打磨平顺,不得有低接头;用1米型

焊接接头焊后热处理工艺优化

焊接接头焊后热处理工艺优化 发表时间:2019-09-10T11:05:44.377Z 来源:《科学与技术》2019年第08期作者:魏营孙昭藩[导读] 工艺优化后的焊接接头满足了铁道行业标准TB/T 1632.2-2014《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》中对晶粒度和硬度的要求。 (中国铁路济南局集团有限公司济南工务机械段,山东济南 250022)摘要为了提高钢轨焊接接头探伤合格率,改善焊接接头内部质量,分析焊后热处理设备和热处理工艺对焊接接头晶粒度和焊接质量的影响。结合晶粒度检验和硬度检验,分析发现晶粒粗大是导致焊后热处理质量问题的重要因素,焊后热处理工艺的调整可以优化焊接接头的晶粒度。工艺优化后的焊接接头满足了铁道行业标准TB/T 1632.2-2014《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》中对晶粒度和硬度的要求。关键词:钢轨焊接;焊缝探伤;焊后热处理设备;晶粒度;硬度引言 当前,高速铁路事业迅速发展,焊接接头稳定的内部质量是保证高速铁路运输质量安全、稳定的前提[1],焊接接头探伤结果是判断内部质量的重要指标,而晶粒度粗大易导致探伤检验出现异常波形[2],合理的焊后热处理工艺是保障焊接内在质量的关键[3],因此对焊接接头热处理工艺提出了更高要求。 1探伤异常焊接接头分析 焊接生产中发现少量焊缝轨底角出现异常波形,波形为双尖峰形貌[4],伤波特征明显,深度约10mm~15mm,距离边缘约20mm~30mm,波幅20%~60%。对异常波位置取样金相分析,如图1.1所示,探伤异常波形接头组织基本为珠光体和铁素体[5],三角区晶粒度明显过大,经评判轨底角晶粒度8级、三角区晶粒度级别5级,焊后热处理工艺未能达到对焊缝晶粒细化的作用,不能满足铁道行业标准TB/T 1632.2-2014《钢轨焊接第2部分:闪光焊接》[6]中对晶粒度的要求。 通过对焊接接头热处理数据调查发现轨底角温度达不到规定温度从而焊缝内部的粗晶粒不能完全细化是导致探伤异常波的主要原因,而热处理设备和热处理工艺是影响焊接接头晶粒度的主要因素[7]。 2 热处理设备检测 焊接接头热处理工位采用双中频型热处理设备,根据不同轨型的工艺要求对焊接接头进行加热,轨顶面温度达到设定温度后,进行喷风冷却,通过热处理消除焊缝的残余应力,细化焊接区域的晶粒组织,提高焊缝的韧性和硬度。全自动温控双中频技术,保证轨底脚的加热温度,避免超声波探伤出轨底脚杂波[8]。 检测中分别对热处理设备更换同厂家、同批次、同形状热处理线圈,更换后焊缝温度对称度提高,工作边与非工作边轨底角温差减小,但是轨底角温度依旧偏低,使用测温枪测量的温度值停留在800℃左右,探伤后仍旧出现异常波形问题。所以,旧的热处理线圈存在形状变形,进而轻微影响焊缝的热处理温度对称度,但是热处理线圈并不是造成探伤异常波形的主要原因。 检测中对热处理设备中主要电器元件进行性能评估,分别检测晶闸管、电容、传感器等核心元件,未发现明显失效。因设备电器件老化问题不可避免[9],电器元件老化必然引起焊后热处理工艺的变化,焊后热处理工艺与设备状态不能匹配时,焊后热处理质量也会发生波动。下一步应加强电器元件的检测和更换,但是电器元件完全失效前,合理的焊后热处理工艺仍是保证焊后热处理质量的关键。3热处理工艺分析 统计分析探伤异常波形接头热处理曲线(如表3.1所示),通过18个异常波形焊接接头分析发现热处理时间偏低,总时间最低108s,最高121s;热处理后轨底脚温度偏低,最低温度783℃,最高温度809℃。热处理设备保持不变的情况下,试验通过调整热处理功率来提高热处理加热时间和焊缝轨底角温度。为保证焊缝其他位置热处理温度正常的同时提高焊缝轨底角温度,试验选择增加低频功率、降低高频功率,增加低频功率可以减少低频阶段正火时间,降低低频后接头整体温度;降低高频功率,接头高频阶段正火时间增加,轨底角温度增幅超过轨顶增幅,热处理后轨底角温度相应增加。

无缝线路钢轨焊接方法原理及特点

1.接触焊焊接方法及工艺 钢轨接触焊( 闪光焊) 一般应用于工厂焊,无缝线路 95﹪是采用此种工艺完成的,即把长度为25米无孔标准轨焊接成为200-500米的长轨条。 其原理是利用电流通过钢轨接触面产生热量熔化钢轨局部端面,再经顶锻完成焊接。由于接触焊的焊接热源是来自工件的内部热源,热量集中,加热时间短,焊接过程不需要填充金属,冶金过程比较简单,热影响区较小,易获得质量较好的焊接接头。 焊轨厂所采用的焊接流程基本相同, 包括: 配轨、探伤、整修钢轨端面、进入待焊台位、焊接、粗磨、精磨、调直、正火、探伤、进入承轨台、装车运送至现场, 在所有工序中焊接最关键的一道工序,其焊接质量好坏直接关系到线路维修工作量的多少,如果出现问题, 严重时会危机到行车安全与其他钢轨焊接方法相比,闪光焊自动化程度高,受人为因素影响小, 焊接设备配有计算机控制,焊接质量波动小,焊接生产率高等特点。在正常情况下与气压焊、铝热焊相比,钢轨的接触焊焊缝强度较高,线路上断头率约在0.5/10000以内。但与母材相比,它的强度仍低于母材,原因如下: (1) 钢轨属大断面扎材,其心部材料较差,有低熔点夹杂条带、疏松、晶粒粗大,在焊接顶锻过程中,边缘较好材料被挤出,而以心部材料向外扩展代替,且纤维组织中断且弯曲,顶锻量愈大这种情况愈明显。 (2) 焊接高温热影响,在焊缝左右1~2mm区域晶粒粗大,降至 1~2 级 (3) 钢轨断面不均匀,轨顶、轨底属紧凑型断面,轨底两角是展开型断面,焊接时轨底两角温度偏低,焊接后全断面冷却不均匀,产生较大的残余温度应力 (4) 焊缝上存在难以消除的缺陷———灰斑。 2.气压焊焊接方法及工艺 目前广泛应用的钢轨气压焊是小型移动式气压焊机, 主要用于焊接工地长钢轨联合接头, 还可以利用封锁天窗进行伤轨焊接处理。 其原理是将钢轨的焊接端面加热到塑性状态, 在固定的顶锻力作用下产生顶锻量, 当顶锻量达到一定量之后, 钢轨即被焊接成一个整体。 目前的小型气压焊机基本上为国产焊接, 其焊接过程一般分为氧- 乙炔火焰预热、预顶施压、低压顶锻、高压顶锻、保压推凸等阶段, 由于在焊接过程中需要人工对轨和肉眼观察加热状况, 所以受人为因素影响很大, 易出现焊接接头错口和接头缺陷。 但因为其具有设备简单, 体积小、重量轻的特点, 便于线上、线下及工地移动, 操作比较简单, 大量用于工地现场长轨条的焊接。 3.铝热焊焊接方法及工艺 铝热焊一般应用于铁路钢轨的现场焊接, 是线路铺设特别是无缝线路锁定和钢轨断轨修复的不可缺少的方法。钢轨的铝热焊是利用焊剂中的铝在高温条件下与氧有较强的化学亲合力, 它从重金属还原,同时放出热量, 将金属熔成铁水, 浇铸施焊而成。 其重要过程是将配制好的铝热焊剂,放入特制的坩锅,用高温火柴引燃焊剂,产生强烈的化学反应,得到高温的钢水和熔渣,待反应平静后,将高温的钢水注入扣紧钢轨经过预热的砂型中, 将砂型中对接好的钢轨端部熔化,冷却后去除砂型,并及时对焊好的接头整形,两节钢轨即焊成一体。虽然铝热焊设备具有投资省,焊接操作简单,接头的平顺性好等特点,但其焊缝为较粗大的铸造组织,韧性、塑性差,最好能够进行焊后热处理,以改善焊接接头性能。

钢轨焊接作业安全技术交底合同精华版

钢轨焊接作业安全技术交底合 同精华版 Effectively restrain the parties’ actions and ensure that the legitimate rights and interests of the state, collectives and individuals are not harmed ( 合同范本 ) 甲方:______________________ 乙方:______________________ 日期:_______年_____月_____日 编号:MZ-HT-090582

钢轨焊接作业安全技术交底合同精华版 甲方:________________(以下简称甲方) 乙方:________________(以下简称乙方) 为贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,根据国家有关法规,加强施工期间的安全管理,落实安全生产责任制,明确双方的安全责任,确保项目施工操作人员的安全与健康,促进施工顺利进行,特签订本协议。 一、甲方安全生产管理责任 1.必须严格执行国家有关安全生产的法律、法规和规范标准,制定本单位安全生产规章制度和操作规程,建立健全安全生产责任制度,落实各项安全技术措施要求,保证工程安全施工投入的有效实施。 2.甲方有为乙方提供施工所需的安全、技术等资料的义务。

3.协助乙方了解甲方有关安全生产的规章制度,协助乙方解决施工过程中碰到的各种涉及安全的问题。从思想上和组织上应把乙方安全生产管理纳入甲方统一的安全管理体系之中。 4.甲方有权要求乙方立刻撤走现场内不遵守、执行安全生产法律法规、标准、操作规程、安全条例和指令的人员,无论在任何情况下,此人不得再雇佣于现场。 5.对不符合安全规定的,甲方安全管理人员有权要求停工,整改合格后方可继续施工。 6.对违反安全生产、消防、施工规定的行为,甲方依据相关规定有权对乙方进行经济处罚。 二、乙方安全生产管理责任 1.乙方必须贯彻执行国家、条例、规定;遵守甲方的安全生产管理制度、规定及要求。 2.乙方是施工现场安全责任的主体,对施工安全全面负责,并接受甲方的统一监督管理,乙方在施工中应建立健全各项安全生产规章制度和操作规程,并严格执行。

工地钢轨接触焊施工工艺

工地钢轨接触焊施工工艺 1 适用范围 本施工工艺适用于有砟轨道和无砟轨道采用移动式闪光焊作业车进行工地钢轨焊接的施工。 2 作业内容 主要作业内容包括:拆除钢轨扣件、安放滚筒、钢轨表面检查、轨端除锈、钢轨焊接和推瘤、正火、调直、接头粗磨、冷却、焊缝精磨、探伤、质量检验。 3 质量标准及检验方法 3.1 过程控制标准 3.1.1 批量焊接生产过程中,应按多运专线铁路钢轨焊接的相关要求进行生产检验,检验合格后方可继续生产。 检验方法:查验生产检验报告。 3.1.2 气温低于O℃不宜进行工地焊接。刮风、下雨天气焊接时,应采取防风、防雨措施。中雨、大雨和风力大于4级时不应进行焊接作业。 检验方法:及时了解气象信息。 3.1.3 气温低于10℃时,焊前应用火焰预热轨端0.5m长度范围,预热温度应均匀,钢轨表面预热升温为35~50℃,焊后应采取保温措施。 检验方法:轨温量测、观察检查。. 3.1.4 承受拉力的焊缝,在其轨温高于400℃时应持力保压。 检验方法:轨温量测、观察检查。 3.1.5 焊后推凸,焊渣不能划伤或挤入母材。推凸余量:焊接接头轨头、轨底及轨底顶面斜坡应不大于1mm,其他位置应不大于2mm。 检验方法:尺量、观察检查。 3.1.6 左右股单元轨节接头相错量不宜超过lOOmm。 检验方法:尺量。 3.1.7 工地钢轨焊接应符合长钢轨布置图,其加焊轨长度不得小于12m。 检验方法:检查施工资料,对照施工图,尺量。 3.2 工程施工质量验收标准 参照工艺3.5.3项一条办理。 4 施工机械及工艺装备 表1 工地钢轨闪光焊接主要施工机具表

序号名称 单 位 数量附注 1 轨道车台 1 2 平板车辆 2 3 称动式钢轨闪光焊接作业车套 1 4 锯轨机台 1 5 端磨机套 1 6 手提砂轮机台 3 7 角磨机台 1 8 拉轨机台 1 9 加热器套 1 10 正火架个 1 11 控制箱套 1 12 高压电动泵站套 1 13 水冷装置套 1 14 三相发电机台 1 10kw 15 仿形打磨机台 1 16 探伤仪台 1 17 调直机台 1 18 1m 型尺把 2 19 方尺个 1 20 塞尺把 1 21 点温计支 2 5 施工准备 5.1进行工地钢轨接触焊接施工工艺设计,编制作业指导书。 5.2组织施工调查,根据现场施工情况确定工地钢轨焊接地段及焊接计划。 5.3对施工作业人员进行岗前培训,焊接作业人员应持有国家铁路主管部门认可的技术机构颁发的《钢轨焊接工操作许可证》。 5.4 根据焊接需要配齐各种施工设备及检验检测量具,并设置经认证的检测机构。 5.5 在正式焊接前必须按客运专线铁路钢轨焊接的相关要求通

四种焊后热处理方法

钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类。常用的整体热处理有退火,正火、淬火和回火;表面热处理可分为表面淬火与化学热处理两类。 正火 又称常化,是将工件加热至Ac3(Ac?是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度)或Accm(Accm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线)以上 30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快,因而正火组织要比退火组织更细一些,其机械性能也有所提高。另外,正火炉外冷却不占用设备,生产率较高,因此生产中尽可能采用正火来代替退火。 正火的主要应用围有: ①用于低碳钢,正火后硬度略高于退火,韧性也较好,可作为切削加工的预处理。 ②用于中碳钢,可代替调质处理作为最后热处理,也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。 ③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等,可以消降或抑制网状碳化物的形成,从而得到球化退火所需的良好组织。 ④用于铸钢件,可以细化铸态组织,改善切削加工性能。 ⑤用于大型锻件,可作为最后热处理,从而避免淬火时较大的开裂倾向。 ⑥用于球墨铸铁,使硬度、强度、耐磨性得到提高,如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。

⑦过共析钢球化退火前进行一次正火,可消除网状二次渗碳体,以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。 正火后的组织:亚共析钢为F+S,共析钢为S,过共析钢为S+二次渗碳体,且为不连续。 正火主要用于钢铁工件。一般钢铁正火与退火相似,但冷却速度稍大,组织较细。有些临界冷却速度(见淬火)很小的钢,在空气中冷却就可以使奥氏体转变为马氏体,这种处理不属于正火性质,而称为空冷淬火。与此相反,一些用临界冷却速度较大的钢制作的大截面工件,即使在水中淬火也不能得到马氏体,淬火的效果接近正火。钢正火后的硬度比退火高。正火时不必像退火那样使工件随炉冷却,占用炉子时间短,生产效率高,所以在生产中一般尽可能用正火代替退火。对于含碳量低于0.25%的低碳钢,正火后达到的硬度适中,比退火更便于切削加工,一般均采用正火为切削加工作准备。对含碳量为0.25~0.5%的中碳钢,正火后也可以满足切削加工的要求。对于用这类钢制作的轻载荷零件,正火还可以作为最终热处理。高碳工具钢和轴承钢正火是为了消除组织中的网状碳化物,为球化退火作组织准备。 普通结构零件的最终热处理,由于正火后工件比退火状态具有更好的综合力学性能,对于一些受力不大、性能要求不高的普通结构零件可将正火作为最终热处理,以减少工序、节约能源、提高生产效率。此外,对某些大型的或形状较复杂的零件,当淬火有开裂的危险时,正火往往可以代替淬火、回火处理,作为最终热处理。 正火是将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。正火的主要目的是细化组织,改善钢的性能,获得接近平衡状态的组织。 正火与退火工艺相比,其主要区别是正火的冷却速度稍快,所以正火热处理的生

轨道焊接方案

轨道焊接方案 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

编号:MGZ02022--T01A A 3.1 施工组织设计/方案报审表 工程名称:梅钢炼钢二期项目主体(Ⅰ)标段工程编号:钢构- 项目编号: 5G1 合同编号:扩钢-022 目监理机构、项目组、工程管理处(技改工程部)各存一份,返回承包单位三 份(其中二份必须是原件)。 上海梅山钢铁股份有限公司 炼钢二期项目主体(Ⅰ)标段工程 主厂房结构安装工程 补充方案 编制:

审核: 批准: 日期:年月日

目录

1.工程概况 本工程为梅山二炼钢主厂房轨道的焊接工程包括:炉子跨、加料跨、铁水倒灌脱硫跨及废钢跨厂房的行车轨道焊接。其中炉子跨为 43㎏级轨道共有接头14个,加料跨为QU120轨道共有接头40个,塔楼顶部、废钢跨吊车梁为QU80轨道有接头36个,铁水倒灌脱硫跨为QU70轨道18个。 2.轨道的可焊性分析 依据厂供设备提供的轨道质量保证书,其型号为AP1,材质为U71Mn,化学成分及机械性能见表1。 从表1 可知此轨道中ω (Mn)≥1.1%,为中锰钢,即U71Mn 为中锰钢轨道。轨道随着Mn 含量增高,强度、冲击韧性也提高。一般中锰钢较耐磨,但焊接过程中,易产生低温马氏体组织。含碳量提高,强度、耐磨性及硬度也提高,焊接冷却时容易得到强硬的马氏体组织。 此材料轨道碳当量计算如下: Ceq=C+Mn/6+Si/24+Cr/5+Mo/4+V/4+Ni/14=1.03。 一般碳当量大于0.4%~0.5%时,钢即不具有良好的可焊性,而此材质碳当量高达1.03。在焊接过程中,由于轨道部分母材熔化进入焊缝,从而使焊缝中的含碳量增高,极容易出现冷裂纹;另外,若焊材中的S、P 控制不当时,也易产生热裂纹,这种热裂纹很容易出现在未填满的弧坑处。 上述分析可知,其可焊性从理论上分析是较差的。而在实际模拟试焊中证明其可焊性也是很差的。

基地长钢轨焊接

1、适用范围 适用于焊接50kg/m、60 kg/m、75 kg/m等不同型号的钢轨,可焊接不同长度的长钢轨。 2、钢轨接触焊工艺原理 接触焊是将焊件装配成对接接头,接通电源后使其端面逐渐达到局部接触,利用电阻加热这些接触点(产生闪光),使端面金属熔化,直至短部在一定深度范围内达到预定温度分布时,迅速施加顶锻力完成焊接的方法。接触焊接分为连续闪光焊与预热闪光焊两种。GAAS80/580焊机为预热闪光对焊,分为以下几个阶段。 1)、闪平阶段:在预热前对钢轨进行闪光,烧掉端面不平处,使两钢轨端面形成平行接触。钢轨经过闪平以后,端面温度升高,分布均匀,保证第一次预热时的钢轨全端面密贴,使预热电流对全端面加热,加热效果均匀。 2)、预热阶段:预热是接通电流,使钢轨端面在一定压力下接触和分离多次交替进行,通过短接触电阻产生的热量加热钢轨。其作用是增大加热区宽度,减少温度梯度:缩短预热后的烧化时间,减少烧化量。 3)、闪光阶段(亦称烧化):预热后的烧化阶段称为闪光阶段,它是闪光对焊的重要阶段。其实质称作过梁的液态金属在钢轨的间隙中形成和快速爆破的交替过程。形成过梁的过程中,部分热量导入焊件纵深而加热焊件。爆破时部分液态金属连同其表面的氧化物一起飞溅抛出端口。爆破后转入短暂的电弧熄灭后留下一坑。因此新的过梁必在另一隆起处形成。闪光过程中各处形成过梁的机会基本相同。 4)、顶锻阶段:闪光结束时对钢轨迅速施加足够大的顶锻力,使液态金属层迅速从焊接钢轨端面挤出,封闭端面间隙,接头产生足够多塑性变形,形成共同结晶,获得牢固的焊接接头。 3、施工工艺流程 工艺流程图 1、钢轨入场检查验收 1.1、对进厂的每根钢轨按GB2585-81等标准规定的尺寸允许偏差,使用规定的量具、样板进行测量记录。 1.2、按GB2585—81规定检查钢轨外观有无硬弯、扭曲、裂纹、毛刺、折叠、重皮、夹渣、划痕、压痕、碰伤等缺陷。 1.3、检查进厂钢轨的钢种、级别。 1.4、落锤检查:对进厂钢轨必须进行落锤抽查。从一次连续性发货开始到结束为一批。试件取样部位、试验方法参照GB2585-81的有关规定执行。在0~40℃时,轨头向上平放在试验机的支点上,用1000_+5kg重锤,按下表规定的落锤高度打击,一次不断为合格。轨型(kg/m)50 60 75 落锤高度(m)7.5 9.1 11.2 1.5检查出的不合格钢轨,要分别列明钢轨的钢种、级别、炉号、长度、缺陷种类及尺寸、部位、发现日期等内容登记造册。 2、卸车及堆放 2.1、轨进厂卸车应避面摔跌、撞击。若钢轨摔跌高度超过1m或损伤程度超过GB2585—81标准之规定时不得使用,并作为事故进行处理。标准轨的装卸采用2台10t移动式龙门吊,跨距为21m。对门吊的使用必须按《移动龙门吊操作规程》和《移动龙门吊安全操作规程》进行。 2.2、钢轨应正向平整排列,堆放在存放台上,排列要整齐、平直、牢固。多层码放时,层间垫物必须平直,上下层间垫物安放必须对齐、稳定、牢靠。 2.3、不同钢种及轨型的钢轨不得混放。

钢轨焊接

钢轨焊接 钢轨折断严重危及列车的运行安全,随着列车运行速度的提高,防止钢轨折断显得尤为重要。钢轨焊缝的伤损、折断占钢轨伤损和折断总数的比例较大。根据近几年钢轨折断和伤损的统计资料,无缝线路钢轨的焊缝伤损占疲劳伤损总数的60%左右,无缝线路钢轨折断发生在焊缝处的比例达70%。因此,提高焊缝的可靠性是减少钢轨折断的主要途径。无缝线路长钢轨是由标准定尺长度的钢轨(长度25m和100m)在焊轨工厂焊接成500m长钢轨,用专用长轨车运到现场铺设的,本文主要讨论工厂焊接可靠性控制。2008年在**黄**建设焊轨基地,在焊接工艺的设计和优化过程中开展了以提高焊缝可靠度为目标的研究和探索,并付诸了实施。在可靠性控制方面,实施了多项科研课题,解决了传统工艺中存在的缺陷,先后研制了钢轨焊接计算机管理系统、钢轨轨腰焊缝自动化打磨机床、轨底焊缝自动化打磨机、焊接预拱度控制工装和弹性辊筒线等设备,在生产中消除或减少了焊接过程中的残余应力和微细裂纹,减少了应力集中点,提高了钢轨工厂焊接接头可靠性。1影响钢轨焊接接头可靠性因素焊缝折断集中发生在焊带和焊接热影响区。根据对大量焊缝处钢轨的折断原因的分析,造成焊缝处钢轨疲劳折断的原因主要有焊缝处存在应力集中、焊缝处有裂纹源或残余应力影响。1)应力集中分析钢轨工厂焊接采用闪光接触焊,完成加热后进行顶锻焊接,形成的焊瘤比钢轨原断面大,需要用推瘤刀切除。推瘤刀的刀痕(深度达1mm)形成了应力集中点;在传统工艺中为消除刀痕采用手砂轮手工打磨推瘤后的焊带,造成的凸凹不平形成新的应力集中点(图1中所示1,2,3处);在传统焊接工艺中不考虑两根焊接钢轨的高度偏差,任意选取两根钢轨焊接,造成焊带两侧轨底面不能保持在一个平面(图1中所示6,7处),部分焊带处轨底高差较大,也形成应力集中。以上三种应力集中,使裂纹源快速发展,导致钢轨折断。2)焊缝处有裂纹源或残余应力为了能较好地满足焊接后焊缝两侧钢轨顶面和作用边平直度公差的要求,传统工艺采用焊接后冷校直工艺,虽然焊缝平直度达到了要求,但是产生了残余应力,个别情况下产生裂纹源。由于钢轨化学成分中含碳量较高(0.65%~0.78%),含Mn量达1%左右以及含Si和V,属高碳钢,在常温下的延展性能较差;二是钢轨断面积较大,抗弯截面模量大,在常温下通过施加机械外力校直焊接不平顺,使焊缝处局部轨底角和轨头部发生塑性拉伸变形,出现残余应力,个别情况下出现裂纹源;三是冷校直工序是在焊缝正火热处理和自然时效后进行的,局部冷拉伸塑性变形产生的残余应力短时间内无法消除。如图2,残余应力或裂纹源与应力集中叠加出现时钢轨折断的概率就比较高。 2提高焊缝可靠度的工艺设计 2.1科学配轨焊接前选配钢轨断面尺寸,减小焊缝两侧钢轨断面尺寸偏差,消除钢轨高差引起的应力集中。钢轨焊接计算机管理系统在焊接前将待焊钢轨编码,测量轨高、轨头宽度、轨底宽度,录入数据库。根据60kg/m钢轨外形尺寸的允许偏差,设定了配轨标准,钢轨轨高最大差值αmax=0.4mm、轨头宽最大差值βmax=0.4mm、轨底宽最大差值λmax=0.66mm(速度<160km/h时,λmax=0.83mm)。选配的方法使用快速分类方法,把参与选配的钢轨进行分类,分为只适合选配在长轨头部、轨尾和轨条的任何位置三类,分别命名为一类轨,二类轨,三类轨。钢轨高、钢轨轨头宽、钢轨轨底宽规定值分别为A,B,C;实测A端钢轨高、钢轨轨头宽、钢轨轨底宽分别为A1,A2,A3,其超差值分别为αA=A1-A,βA=A2-B,λA=A3-C;B端钢轨高、钢轨轨头宽、钢轨轨底宽分别为B1,B2,B3,其超差值分别为αB=B1-A,βB=B2-B,λB=B3-C;对差值与允许误差值进行判别是否合格,如某钢轨某项宽度是否合格可以用式(1)进行判定式中,0值指不能进行选配的钢轨,1,2,3分别对应着一类轨,二类轨和三类轨,并分别用G1,G2,G3表示。经过计算机反复计算,优选出最佳的配合方案进行焊接,保证焊缝两侧钢轨断面尺寸最接近。一是保证了焊缝的平直度,减少焊后校直的工作量,减小残余应力。二

第二节 钢轨基本知识

第二节钢轨基本知识 一、钢轨使用规定 高速铁路正线、到发线应采用60 kg/m无螺栓孔新钢轨;其他站线宜铺设50 kg/m钢轨。 200 km/h及以上高速客运铁路应选用u71MnG、强度等级为880~IPa热轧钢轨;200 km /h~ 250 km/h高速客货混运铁路应选用U75VG、强度等级为980 MPa热轧钢轨。其中,U代表 钢轨钢,71、75代表化学成分中碳平均含量为0.71%、0.75%,V代表钒元素,Mn代表锰元 素,G代表高速铁路。 高速铁路钢轨应具备安全使用性能好、几何尺寸精度高、平直度好的特点,同时要求钢轨 的实物质量达到高纯净、高平直、高精度、长定尺,这就要求钢轨钢质洁净、韧塑性高、焊接性能 优良、表面基本无原始缺陷。 二、钢轨长度及断面尺寸 1.钢轨长度 高速铁路正线应采用符合相应技术标准的100 m定尺轨,短尺轨长度为95 m、96 m、97 ITI 和99 ITI四种。.;,, ’2.钢轨断面尺寸 60 kg/m钢轨断面尺寸,如图2-1所示。

60 kg/m钢轨计算数据,如表2—9所示。 1.钢轨的化学成分(表2—10)

2.钢轨拉伸性能和硬度 钢轨的抗拉强度和伸长率及轨头顶面中心线上的表面硬度值应符合表2一11的规定。 四、钢轨标志 我国钢轨生产厂家主要有攀钢、包钢、鞍钢和武钢四家,各厂家标志如图2 2所示。 钢轨标准规定,在钢轨轨腰部位需要采用两种标记,即轧制标志和热压印标志,同时还规 定了其他标识,如在轨端刷漆以及粘贴标签。 1.凸出标志 钢轨一侧轨腰上轧制的凸出标志顺序:生产厂标志——钢轨轨型(如60代表 60 kg/m)——钢轨钢牌号(如u75vG、u7lMnG)——制造年(轧制年度末两位)、月(如04代表轧年度为2∞4年,Ⅲ代表3月份轧制)。 2.凹入标志 钢轨另一侧的轨腰上热压印凹人标志的顺序:钢厂代码——生产年份——炉号——连铸流号——连铸坯号——钢轨顺序号——班别号。 各个钢厂的热压印标志不完全相同。 以攀钢为例说明,如图2 3所示。

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