钢轨铝热焊接缺陷分析

本文源于铁科院金化所高松福博士，向原作者致敬！

一、疏松

疏松内表面是不光滑的，一般易发生在焊缝中心处的轨腰及轨底中央三角区。

形成原因

（1）预热时间过长。

（2）局部高温，有过热现象。特别是轨腰部分有局部过热现象。

（3）预热枪或砂模装偏，位置不居中，形成一侧有过热现象。

（4）轨缝过大。

预防措施

（1）预热时间适当，不得将轨端烧化。

（2）预热器火焰长度适中，在20～25mm之间。

（3）预热器安放在轨缝正中央。

（4）轨缝适中，在24～28mm之间。

二、气孔

气孔表面是光滑的，一般呈圆形。

形成原因

（1）待焊钢轨端面清洁不彻底，有水渍或油污。

（2）焊剂受潮。

（3）砂模受潮。

（4）封箱泥过多、过湿。

（5）预热温度过低。

（6）预热结束到浇注前的操作时间太长，使预热后温度降低较多。

预防措施

（1）彻底清洁待焊钢轨的两个端面。

（2）严格防止焊接材料受潮。

（3）封箱泥不得太湿，涂抹不易过多。

（4）钢轨预热温度需达到800～900℃。

（5）提前将焊剂倒入坩埚，准备好高温火柴，预热完毕后，立即放置坩埚，点火浇注。

三、夹渣

夹渣的形成是由于熔渣进入焊缝而造成。

形成原因

（1）待焊钢轨端面清理不彻底，有金属氧化渣，氧化皮等。

（2）轨缝过大或产生“跑箱”，钢水量不够，使熔渣不能完全排出。

（3）镇静时间不够，反应未完成就浇注，熔渣未充分与钢液分离。

预防措施

（1）彻底清洁待焊钢轨的两个端面。

（2）轨缝适中，在24～28mm之间。

（3）坩埚使用前仔细检查是否有破损，放置坩埚时一定要将浇注口放置在砂型上方中央。

四、夹砂

夹砂是由型砂砂粒进入焊缝金属造成的。

形成原因

（1）砂型研磨后未将产生的浮砂彻底清除。

（2）有杂质进入型腔中。

（3）砂型一次没有扣准，在移动中砂型挤坏掉入型腔内。

预防措施

（1）砂型研磨后彻底清理型腔内的浮砂。

（2）在进行作业时，严禁将异物落入到型腔内。

（3）砂型合箱后如有错位，必须重新打开砂型，清理型腔内部。

五、热裂

其表面常带有氧化蓝色。

形成原因

（1）焊接过程中焊缝有移动，受拉或存在较大的拉应力。

（2）过早拆箱，使焊头提前受力。

（3）提前推瘤，使焊头提前受力。

（4）焊头在冷却过程中，未完全凝固时受到外力的锤击。

（5）焊头在冷却过程中，未完全凝固时钢轨收缩。

预防措施

（1）在整个焊接过程中严禁踩踏，敲击，撬动待焊钢轨。

（2）按照工艺要求的时间进行拆箱和推瘤作业。

（3）焊头温度高于300℃时，严禁拆除对轨设备。

（4）钢轨随气温收缩较大时，采用钢轨拉伸器保持轨缝大小。

六、未焊合

待焊的两个钢轨断面上有未熔化的区域。

形成原因

（1）待焊钢轨端面清理不彻底，有氧化皮等异物。

（2）预热温度过低，铝热钢液不足以熔化轨端。

（3）轨缝太小。焊缝内铝热钢液的热容量较小，未能充分熔化轨端。

预防措施

（1）彻底清洁待焊钢轨的两个端面。

（2）钢轨预热温度需达到800～900℃。

（3）轨缝适中，在24～28mm之间。