四、长钢轨焊接

四、长钢轨焊接

(一)长钢轨焊接工艺

长钢轨焊机采用移动闪光焊接技术。移动闪光焊接施工工艺流程如下:

准备工作→检查处理钢轨端头→锯轨、拉轨→焊机对位→对轨→焊接→焊瘤推凸及保压→焊后粗打磨→正火→矫直→焊后精打磨→探伤→外观检验→结束。

(二)关键工序及技术要点

1.拆卸扣件、垫滚轮

(1)拆除待焊钢轨接头前方全部长钢轨及后方的扣配件,后方拆除扣配件长度为5 m,应满足焊轨要求。拆卸后的扣配件要有规律地放在轨道板的内侧,不得遗失。

(2)根据轨枕和扣件类型适当垫高待焊钢轨接头后方的钢轨,以确保接头顶面平直度。

(3)待焊钢轨接头前方长钢轨下每隔12 m安放一个滚轮,减少钢轨纵向移动阻力。在曲线段或长大坡道处焊接时减少滚轮垫放间距,保证钢轨纵向移动顺畅。

注意:滚轮中心线必须与钢轨承轨槽中心线保持在同一直线上,以确保滚轮的同步性。

2.钢轨焊前除锈

焊接前对钢轨接头轨腰部位使用角向磨光机打磨除锈,除锈长度应符合所用焊机的要求,除锈后的表面应防止被污染;焊机电极夹持钢轨部位的热轧凸起标志应打磨平整。轨腰除锈打磨质量要求如下:

钢轨除锈部位需要打磨至露出金属本色,轨腰处如有凸出的钢轨生产标识必须打磨平整。轨腰打磨除锈时,打磨砂轮不能停在同一部位打磨,避免打磨位置温度过高,形成淬火层(即温度瞬间升高,又马上降低)。除锈打磨后不允许存在明显的凹凸面及划痕,打磨时对母材的磨削量不得超过0.2 mm。待焊钢轨除锈打磨后的放置时间超过24 h或者打磨部位已生锈,应重新进行打磨。打磨后经检查合格的钢轨接头,才能进行焊接,填写焊前生产记录表。

3.焊轨机对位、焊接

(1)焊前检查焊机,应确认焊机状态正常,电压正常,油位、油温正常,焊机无报警。

(2)焊接前查看设备运转记录、焊接记录表,查验焊接程序号,确认无误后方可焊接。禁止私自改动焊接参数,如需改动应经过主管工程师批准。

(3)以每小时3~5 km的速度推进移动焊轨机初定位,载有移动焊机的轨道车第一个轮对中心距焊接位置2.8 m左右,对位完成后应迅速装好止轮器,保证车辆不会发生溜车现象。升起焊轨作业车。在接头对接过程中,应注意必须以轨顶面和工作面为基准,轨顶面和工作面错位偏差不应大于0.2 mm,轨底边缘错位偏差不应大于1 mm。

(4)焊机电极表面应平整、光洁,无油、水、铁渣等污染物。

(5)勿将焊渣挤入母材;防止焊渣划伤母材。

(6)左右股轨节接头相错量不能超过100 mm。

(7)焊缝区域冷却到400℃以下时,焊轨作业车方可通过钢轨焊头。

(8)每焊接一个接头,焊接作业人员应清扫焊机、检查接头表面质量、推凸质量,接头错边量、有无电极灼伤、焊接记录曲线,完成接头标识,查看钢轨炉号,填写焊接生产记录表(如果出现电极灼伤必须切掉重焊)。

(9)接头标识应与钢轨标记、焊接记录或报表对应。标识代码字体中心应在钢轨中性轴上,宜标记在钢轨非工作面一侧,标识应在焊接接头前方1~5 m处的轨腰部位。

(10)接头表面应无裂纹;推凸过程中没有损伤钢轨母材,推凸余量:轨头不大于1 mm,轨腰不大于2 mm,轨底不大于1 mm。

(11)在未经打磨处理的情况下检查接头错边量,接头顶面不大于0.2 mm,轨头工作边不大于0.2 mm,轨脚边缘水平方向不大于1 mm,接头错边量超标的接头不应使用打磨方法纠正,应切掉重新焊接。

(12)对错边量不合格接头,应在焊缝两侧各100 mm位置切掉接头,重新焊接,并填写不合格焊头处置记录表。

4.粗磨作业

(1)粗磨部位:焊接接头轨头非工作边、距轨脚边缘35 mm范围内的上下表面、轨脚边缘,轨底。

(2)粗磨后的表面应平整、光洁,与母材过渡圆顺,轨脚边缘上下棱角应倒成圆角。

(3)打磨时应沿钢轨方向纵向打磨,不允许横向打磨。

(4)打磨时砂轮不应在钢轨上剧烈跳动,不应冲击钢轨,钢轨打磨表面不应出现打磨灼伤。

(5)粗磨后应检查接头表面质量,不应有裂纹、夹渣等缺陷,否则切掉接头重新焊接。

(6)粗磨不允许损伤钢轨母材,不应将接头磨亏。

(7)对于推凸余量超标的个别接头,可以采用粗磨方式打磨平整,但应特别注意不要损伤钢轨母材。推凸余量连续超标时,应调整或更换推凸刀具。

5.接头热处理

(1)钢轨焊接接头必须进行热处理,本段施工焊后热处理采用正火处理。

(2)焊接接头热处理时应对钢轨接头进行全断面加热。

(3)加热前焊接接头温度应低于500℃(轨头表面)。

(4)加热温度为850~950℃,钢轨顶面加热温度不应高于950℃,轨脚加热温度不应低于850℃。

(5)记录加热起始温度及轨头、轨脚加热温度,填写钢轨热处理工位记录表。

6.焊接接头矫直作业

以焊缝为中心1 m范围内,将平尺放在顶面纵向中心线上,按住尺子一端,如果尺子另一端与钢轨顶面之间有间隙,说明接头的平直度是向上,用塞尺检测间隙距离。如果尺子的中间与钢轨顶面之间有间隙,说明接头是低接头,需切掉重焊。将平尺放在轨端的轨头侧面上距轨顶面16 mm处的纵向线上,按住尺子一端,如果尺子另一端与钢轨顶面之间有间隙,说明接头不合格,应继续打磨。如果尺子的中间与钢轨顶面之间有间隙,用塞尺检测间隙距离。调直检测结果以最终结果满足铁标要求确定。

7.焊接接头精磨作业

(1)精磨前接头温度应低于50℃。

(2)精磨后应保持轨头轮廓形状,不应使焊接接头或钢轨产生任何机械损伤或热损伤。

(3)精磨长度不应超过焊缝中心线两侧各450 mm限度,打磨长度越短越好;母材打磨深度不超过0.5 mm(不包括推凸余量)。

(4)精磨后接头平直度应满足:以焊缝为中心1 m范围内,钢轨顶面的平直度为δ +(0~0.2 mm);轨头侧面工作边的平直度为0~0.2 mm(凹进)。δ 为沉降量,应根据长轨模拟焊接试验确定。

(5)精磨后接头表面不平度应满足:焊缝中心线两侧各100 mm范围内表面不平度不大于0.2 mm。

(6)检查焊接接头表面,应无裂纹、明显压痕、划伤、碰伤等伤损。

(7)不应使用外形精整的方法纠正超标的平直度偏差和超标的接头错边。

(8)焊后接头精磨合格后,填写钢轨精磨记录表。

8.焊接接头探伤作业

(1)探伤人员应熟悉设备的性能和操作方法。探伤人员应持有铁道部门无损检测人员技术资格鉴定考核委员会颁发的Ⅱ级及以上级别的技术资格证书,并经过钢轨焊缝探伤技术培训方能独立上岗作业。

(2)每班作业前,应用标准试块测试探伤仪及探头并填写测试记录,用对比试块校准探伤灵敏度并填写校准记录。测试、校准记录应妥善保存。

(3)应对每个接头进行超声波探伤检查,做好记录与数据分析,对钢轨焊缝的探伤是否存在缺陷做出正确的判断。并详细填写《钢轨焊接接头超声波探伤记录》,记录信息应至少包括施工单位、焊接类型、接头编号、仪器设备、缺陷数据、探伤结果、处理意见等。探伤记录应按有关规定妥善保存。

(4)如果出现焊缝有超标伤损,要求现场人员对接头锯切重新焊接,再次进行探伤工作。在探伤结束后要填好探伤记录表。道岔工电联调到位后,应做出定位标记。