基地长钢轨接触焊接技术

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。

2．4、在钢轨铺平过程中，车间及有关人员必须到场监督。

3、选配轨

3．1、技术室必须根据设计部门下达的无缝线路设计图纸进行配轨。

3．2、配轨时，用于正线钢轨的最小长度不得短于9m，特殊地段不小于6m，但不得连续焊接。

3．3、配轨表应一式多份，并在焊接作业前下达到各工班及工位，车间应保存一份存档。

4、焊前矫直和切锯

4．1、采用DHK315液压矫直机。

4．2、焊前矫直机参数选为纵向作用315t，最大行程250mm；横向作用160t，最大行程160mm。

4．3、矫直钢轨使全长范围内轨顶面和侧面平直，不得有硬弯、扭曲，钢轨距轨端3．5m内的直线度每米不得大于0．5mm。

4．4、对需要锯切的钢轨，采用固定锯轨机对钢轨端进行锯切。锯切后，应对锯切钢轨长度及锯切处断面的垂直度进行检查。锯轨长度误差应符合GB2585-81标准规定：锯切断面处，在垂直与水平两个方面的垂直度均不得大于0．5mm，否则必须修正。

5、除锈

5．1、MBS-14A型钢轨除锈机分自动和手动。正常情况下用自动档。

5．2、操作人员必须经过专门培训。作业前应查看前一天的记录，确认设备无不良记录。

5．3、检查设备，确保电路、风路、空压机、吸尘器、钢丝刷轮一切正常，油位正常。

5．4、遇到突然发生的机器故障，按下紧急按钮，同时用手动方式使钢轨离开机器，并及时报告车间相关人员，由专人负责维修。

5．6、工作完毕，关闭空压机，切断电源，并按规定做好保养工作。认真填写好记录。

5．7、除锈质量要求：

①进钢轨前检查钢轨不得有明显的弯曲。

②除锈部位为钢轨端头端面及距端面100～350mm范围内的踏面和底面。

③除锈后不得有锈斑、油污。

④除锈时间超过24小时以上，且有水、油、污垢等污染时必须重新除锈。

⑤除锈结束，用NENCKI公司提供的除锈质量检验专用表测量。如不合格重新除锈。并对钢轨再次进行外观质量检查，如发现有不合格的钢轨必须剔除。

⑥除锈完毕，不得用手等触摸己打磨好的钢轨除锈面。

6、钢轨焊接

6．1、焊机操作人员必须经过GAAS80／580焊机操作知识的专门培训。

6．2、检查前一天的焊接记录并确认，有异常情况应汇报车间相关人员。

6．3、开机前检查焊接飞溅区域的清洁情况并涂上防粘油，检查钳口的光洁度，检查液压油位和内外循环水位，确认符合要求。

6．4、开机后检查确认供电、液压、控制、冷却系统及其电压、水压、油压、油温正常：焊机预动作十次以上确认焊机动作正常，方可进行焊接操作，若有异常及时汇报。

6．5、确认待焊钢轨除锈处理是否符合工艺要求，确认焊接程序与所焊轨种一致。

6．6、焊接时密切注意焊接动态及焊接记录情况，必要时中止焊接。

6．7、焊接完毕后，检查焊后接头情况及钳口光洁度是否符合工艺要求，检查循环水温度，确认无打火现象，焊接记录及焊接不符合工艺要求的应重新焊接。

6．8、认真、如实、及时填写焊接记录。

6．9、焊接质量要求：

①选择相应的焊接程序：

  ②对头后，轨顶面、轨头工作面和轨底面的错位量分别不超过0．3mm、0．3mm和0．5mm。

  ③烧化期间电流不得有闪光中断出现，如有必须中止焊接。

  ④推瘤后轨顶面、轨头两侧及轨底面的残留量不大于0．8mm，其余部位不大于1．Omm，母材不得切亏。

⑤焊接结束后，对焊头进行外观质量检查，如有不符合要求的予以剔除。

⑥焊接结束后，应立即检查焊机钳口部位及钢轨与钳口接触处有无打火烧伤，被钳口烧伤的焊接接头必须予以剔除。

7、焊后粗打磨

7．1、焊后粗打磨采用手提砂轮机。打磨范围为轨底面、轨底角上斜表面、轨底两侧面。

7．2、打磨前应对接头进行检查，如有不合格应上报班长请示质检员复检。

7．3、粗打磨时，应将轨头顶面和两侧面腭部、轨底角上表面及轨底面的残留焊瘤及全部毛边除尽，保持轨顶面圆弧部分形状，切勿打亏。

7．4、打磨过程中，砂轮不得冲击钢轨和在钢轨上跳动，打磨时进刀量不宜过大，切忌打磨表面发黑、发蓝，打磨面必须平整、光洁，不得有凹坑。

7．5、打磨时，发现因钢轨外形质量偏差造成的焊接接头不平顺，可采用圆顺打磨方法进行修整，在大截面一侧进行圆顺后要求无棱角、无突出。轨底角上斜表面在横向的打磨范围不小35mm。

7．6、打磨后的直线度为：轨底面0．5mm／m，轨底角上斜表面0．5mm／m，轨底两侧面0．5mm／m。

7．7、钢轨焊缝不得横向打磨。

8、焊后正火及风冷

8．1、正火前按相关规程进行检查。检查确认可靠后，才能送电，启动逆变。

8．2、钢轨进入线圈前，应调整焊接接头与线圈的间隙和位置。

8．3、正火时应严格按照工艺操作规程中规定的工艺参数执行，并观察仪表反应情况。

8．4、正确操作测温仪，并经常检查使其保持良好状态。

8．5、正火工艺参数：直流电压380伏，轨头温度930～950℃，轨底角不低于830℃，保温时间不低于两分半钟。

8．6、正火前，接头温度必项低于500°C时方可进行正火加热。

8．7、风冷压力为0．5MP，风冷时间为两分钟(自动)。

9、水冷

9．1、水冷在水冷通道中进行，由多个喷头均匀地对焊缝进行喷洒。

9．2、喷洒由一个声音传感器控制，时间为三分钟，在计算机中调整。

9．3、由于喷洒均匀，水冷后不出现向某个方向扭曲的现象，效果良好。

10、焊后调直、

10．1、调直采用SPM-4N调直机，此调直机可以自动控制压块的距离，配有光电测量仪和计算机显示，能把焊缝两侧各0．5m内的曲线形状经过放大显示在计算机上。

10．2、开机前后按相关规程进行检查。

10．3、调直时，锁上输送线。根据测量的曲线进行调直并选择合适的顶压力。调直完毕打开输送线。

10．4、质量要求：

①调直在冷态下进行，调直前对焊接接头进行外观质量检查，如发现有不合格的请质检员复检。

  ②调直前检查工作面错位量，如错位量超过0．3mm必须予以剔除。

③调直后，工作面平直度必须在O～O．4mm之间(焊缝除外)。

11、精磨

11．1、精磨采用MMA-14A精磨机，此精磨机可自动对焊缝进行磨削，并配有自动光电测量仪和计算机显示。

11．2、开机前后按相关规程进行检查。

11．3、精磨时，锁上输送线，根据测量曲线选择相应的磨削量，磨削完毕打开输送线。

11．4、质量要求：

①精磨前观察测量曲线，如有测量曲线(或部分)在“0”线以下须退回重新矫直

  ②对母材的磨削深度不超过0．3mm，精磨表面不得发黑、发蓝。

③精磨后的测量曲线必须在。0～0．3mm之间，测量曲线不得有低于“0”线以下的部分。

12、探伤

12．1、探伤仪采用CTS22型，探头为铁科院专门设计的组合探头，探伤人员须持有二级无损检测合格证。

12．2、探伤范围：轨头、轨腰、轨底角、轨底三角区。

12．3、探伤仪使用前，先用对比试块校准，再进行基线校准和灵敏度测试。并进行检查，确认性能良好。

12．4、探伤前焊缝两侧轨头和轨底以上表面必须打磨平顺。探伤时要刷足耦合剂，确保耦合良好。

12．5、探伤时要一看波形显示、二量水平距离、三作波形分析、四定缺陷性质。

12．6、钢轨焊头有未焊透、过烧、裂纹和气孔夹渣等有害缺陷，判为重伤，应锯割重焊。

12．7、钢轨焊头若有少量灰斑。单个灰斑面积不超过10mm2，灰斑总面积不超过20mm2时判为轻伤．超过时判为重伤：若有灰斑露头出现时，应将灰斑面积加倍计算。

12．8、探伤完毕按表格内容作好详细记录。

13、钢轨外观检查

13．1、钢轨焊头应纵向打磨平顺，不得有底接头，用lm直尺测量钢轨焊头平直度如下表规定（暂行具体根据新的部颁标准执行）。

焊头部位 轨顶面 轨头内侧工作面 轨  底

平直度 0～＋0．3mm 0～+0．3mm 0～+0．5mm

13．2、钢轨焊头轨顶面侧面及轨底上表面在lm范围内应打磨平顺。不允许横向打磨。母材打磨深度不超过0．5mm。

13．3、轨底表面焊缝两侧各150mm范围内，距两侧轨底角边缘各为35mm的范围内．应打磨平整，表面粗糙度Ra最大允许值为12．5μm

13．4、焊缝两侧各100mm范围内，不得有明显压痕、碰痕、划痕等缺陷。焊头不得有电击伤。

13．5、作好详细记录。

14、长钢轨的存放、吊装及运输

14．1、长钢轨的装卸选用19台2t固定龙门吊联合作业，装卸时，操作人员必须按照相关规程进行。

14．2、长钢轨在存放台上放置时，应整齐堆放，并按长钢轨运输列车在厂内停车的位置，在运轨列车靠铺轨机一侧对齐。

14．3、起吊时协同进行，动作一致，防止长轨条产生过大变形。

14．4、长钢轨的装运应按配轨表的要求，左右股成对装车，以保证按技术要求辅设。

14．5、装车完毕，长钢轨必须用钢轨夹固定，以防钢轨纵向滑动。

14．6、装车结束后，应办理长钢轨交接手续。交接单一式多份，并由相应部门保存。

四、钢轨焊缝质量检验

1、 钢轨焊缝的检验分型式检验和周期性生产检验，其检验按TB／T1632-91标准进行。

2、 停焊5～10天再开始焊接前，必须进行焊接接头的落锤试验，每次5个，经落锤和断口检验合格后方可生产。焊机经检修后，需要正式焊接前，应进行焊接接头落锤断口检验，检验合格后方可生产。检验按TB／T1632-91中有关规定执行。

3、 长钢轨焊接生产中，每连续焊接500个接头后，必须进行周期性检验，随机加焊5个焊接接头，经落锤和断口检验合格后可继续生产。

4、 凡作落锤和断口检验，不合格者应予复验，复验按照TB/T1632-91中有关规定执行。

5、 经落锤和断口检验合格的焊接接头中的一张焊接记录图纸作为下阶段焊接生产的对照样图。

6、 采取严密的质量控制循环图进行控制，见质量控制循环图。

五、长钢轨焊接生产中的质量管理

1、 车间内实行逐级检验制度，每道工序作业前后按照本工序的《质量职则》对钢轨进行检验，下道工序对上道工序检验，车间检验员检验，发现工作质量不符合工艺要求时应返工。

2、 每一道检验应对下一道检验负责，因漏检而发生质量责任事故或纠纷时，由漏检者承担责任。

3、 车间人员遵守《质量管理条例实施细则》、《质量管理指标》、《产品质量指标》、《考核和奖惩办法》等条例。

4、 每一个焊接接头的三通道记录图纸，由车间技术人员进行检查。发现问题由直接责任者或工班集体承担责任。

5、 车间对工班的质量检查一人二次，对工班的质量考核应根据当月检查的情况进行，并根据质量管理的指标进行奖罚。