鋼軌焊接培訓(xùn)教材

1、鋼軌焊接理論培訓(xùn)班講義（移動(dòng)閃光焊部分）鐵科院金化所北京市海淀區(qū)大柳樹路2號(hào)主要內(nèi)容梗概第一章：基礎(chǔ)知識(shí)1.1：金屬的力學(xué)性能1.2:鋼軌的基本知識(shí)第二章：鋼軌焊接理論2.1:鋼軌焊接方法2.2:閃光焊接的基本概念和基本理論第三章：鋼軌閃光焊接設(shè)備第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程第五章：鋼軌閃光焊接缺陷及預(yù)防第六章：鋼軌焊接接頭打磨第七章：鋼軌焊接標(biāo)準(zhǔn)第八章：高速鐵路鋼軌焊接質(zhì)量控制附錄1：百米定尺鋼軌吊運(yùn)，存放規(guī)定（暫行）附錄2：鋼軌焊接接頭標(biāo)識(shí)規(guī)則前言鋼軌焊接質(zhì)量關(guān)系到鐵路和車安全鐵路提速和客運(yùn)專線建設(shè)對(duì)鋼軌焊接質(zhì)量提出了更高的要求<<中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃 >>描給了

2、 2020年以前鐵路發(fā)展的宏偉藍(lán)圖，未來幾年是中國鐵路大規(guī)模建設(shè)的關(guān)鍵階段我國鋼軌焊接作業(yè)人員的素質(zhì)急待提高第一章基礎(chǔ)知識(shí)1.1金屬的力學(xué)性能金屬力學(xué)性能：定義:金屬材料在一定的溫度條件和外力作用下抵抗變形和斷裂的能力主要包括：強(qiáng)度、塑性、硬度和韌性。1.1.1 強(qiáng)度定義：金屬材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力。MPA=N/MM2 常用強(qiáng)度指標(biāo)主要有：抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度1.1.2 塑性：定義：金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形的能力常用的塑性批標(biāo)主要有：伸長率5和斷面收縮率標(biāo)距長度等于試樣直徑的5倍通常倍時(shí)的延伸率為同一材料的不能直接比較鋼軌焊接中用拉伸試驗(yàn)抗拉伸試驗(yàn)試件及斷口照片1.1.3

3、 硬度定義：衡量金屬材料軟硬程度的一種性能通常用壓入硬度法。常用硬度指標(biāo)：布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度。(1) 布氏硬度：以一定直徑、一定載荷P壓入表面，保持一定時(shí)間，測(cè)量壓痕直徑D，求出壓痕面積 F (P/F=HB)表示方法：HBS （壓頭為卒火鋼球，適用于布氏硬度值小于450的材料）HBW（壓頭為硬質(zhì)全金，適用于布氏硬度450-650 的材料。例如：150HBS10/1000/30:表示用100MM 淬火鋼球，在 9.81KN （ 1000KGF ）載荷作用下，保持 30秒。測(cè)得的布氏硬度為 150。優(yōu)點(diǎn)：硬度值代表性全面，不受個(gè)別組成相及微小不均勻度的影響。試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定。數(shù)據(jù)重 復(fù)性強(qiáng)。

4、缺點(diǎn)：壓痕大。不適用于成品檢驗(yàn)。鋼軌頂面布氏硬度測(cè)量（2） 洛氏硬度：測(cè)量壓痕深度。我國常用三種標(biāo)尺：HRA'HRB HRC優(yōu)點(diǎn)：操作方便。可以直接讀數(shù)缺點(diǎn)、：壓痕小。代表性差。如果進(jìn)料存在偏折。測(cè)量值分散度大（3） 維氏硬度：試驗(yàn)原理與布氏硬度相同。根據(jù)壓痕單位面積載荷計(jì)算硬度值。不同點(diǎn)是：壓頭是金剛石棱錐體。符號(hào)：HV例如：640HV30/20,表示施加30kgf載荷，保持20秒，測(cè)得的維氏硬度值是640/優(yōu)點(diǎn):精確可靠缺點(diǎn)：生產(chǎn)率低,不適用于成批生是的常規(guī)檢驗(yàn)定義:金屬材料在破斷前明收能量而進(jìn)行塑性變形的能力一般用沖擊功來表示：沖擊動(dòng):AKU（或AKV ）缺口類型:U型.V型之分

5、韌性轉(zhuǎn)變金屬材料力學(xué)性能研究表明 任何金屬材料都具有兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo) 即屈服強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度兩者都隨溫 度下降的速率比斷裂強(qiáng)度的下降速率大 因而兩者的關(guān)系曲線交于某一溫度 T.當(dāng)T.T時(shí),斷裂強(qiáng)度大于 尸屈服強(qiáng)度，材料先發(fā)生屈服，后發(fā)生斷裂；當(dāng)T<TK時(shí)斷裂強(qiáng)度小于屈服強(qiáng)度，材料尚未發(fā)生屈服就已經(jīng)達(dá)到了它的斷裂強(qiáng)度，也就是沒有發(fā)生明顯塑性變形就已經(jīng)斷裂，呈現(xiàn)脆性斷裂，溫度TK為材料屈服強(qiáng)度與斷裂強(qiáng)度相等的溫度，即由韌性斷裂向脆性斷裂轉(zhuǎn)變的溫度也就是韌脆轉(zhuǎn)變溫度因此,凡提高屈服強(qiáng)度的因素，均使用TK升高促進(jìn)材料脆性斷裂，因此材料的屈強(qiáng)比提高，脆斷傾向也會(huì)增加 作用：承受機(jī)車車輛的重量，并將重量及

6、其震動(dòng)沖擊力傳給道床，引導(dǎo)車輪沿規(guī)定方向運(yùn)行在自動(dòng)閉塞信號(hào)區(qū)段上兼作軌道電路承受的載荷有：壓力，沖擊彎曲.磨在耗要求:鋼軌應(yīng)該有良好的綜合性能包括:足夠的強(qiáng)度良好的耐磨性較高的抗剝離和抗擦傷能力良好的軟抗疲勞性能一定的耐腐蝕性良好的焊接性鋼軌的冶煉和軋制1) 按化學(xué)成分：普通碳素鋼軌(U74、U71Mn)、低(微)合金鋼軌(U75v )合金鋼軌2) 按外型尺寸和重量：43kg/m,50kg/m 60kg/m 75kg/m3) 按強(qiáng)度級(jí)別：80kg 級(jí)(U74) ,785Mpa90kg 級(jí)(u71Mn) 883Mpa100kg 級(jí)U75v (PD3) U76NbRe (BnbRe), 980Mp

7、a4 )按牌號(hào)：U74、U71Mn U75v(PD3)、U76NbRe(BnbRe) 等5)按交貨狀態(tài)：熱軋鋼軌和熱處理鋼軌。鋼軌淬火后。強(qiáng)度強(qiáng)以達(dá)到1080Mpa-1275Mpa注：目前我國已經(jīng)停止生產(chǎn)U74鋼軌。干線鐵路已經(jīng)取消U74鋼軌，支線鐵路還有部分U74鋼軌，焊接再用鋼軌時(shí)可能還會(huì)遇到。1)牌號(hào)：U74、U71Mn U75v、U76NbReU74: U是鋼軌鋼代號(hào)。71表示應(yīng)該種鋼軌的平均包含碳量是0.71%Mn ：表示鋼軌中含有錳元素。U71Mn （k）客專用軌，強(qiáng)度級(jí)別相當(dāng)于U71Mn ，化學(xué)成分相當(dāng)于歐洲EN2602）廠標(biāo)：鋼軌廠標(biāo)（攀鋼）和牌號(hào)（U75v ）攀鋼，05年，2

8、號(hào)爐，第1176爐現(xiàn)在的標(biāo)識(shí)武鋼的鋼軌標(biāo)識(shí)軌端貼有標(biāo)簽，顯示負(fù)軌型號(hào)。牌號(hào)。長度。爐號(hào)。交貨狀態(tài)等。有的還標(biāo)注適用的線路速度基礎(chǔ)知識(shí)：軌頭軌腰軌底,鐵標(biāo)適用速度為160km/h及以下）軌高允差軌底寬50kg/m152±0.613260kg/m176±0.615075kg/m192±0.6150注1 :端面不對(duì)稱，允差偏差土 1.2mm注2 :鋼軌端部彎曲：1米范圍內(nèi)，向上w 0.5mm注3 :端面斜度（垂直、水平方向w0.8mm注4:咼速鐵路對(duì)鋼軌外形尺寸另有要求允差軌頭寬允差面積+ 1-1.570±0.565.8+ 1-1.573±0.577

9、.45+ 1-1.575±0.595.037i,向下w0.2mm,左右0.5mm1.2.5 TB/T2344-2003對(duì)熱軋鋼軌的表面質(zhì)量要求（1 ）鋼軌表面不應(yīng)有裂紋；（2） 熱刮傷、軋痕、縱向線紋、折疊、氧化皮壓入等缺陷的深度不應(yīng)大于0.5mm（3） 冷狀態(tài)下形成的鋼軌縱秘史或橫向劃痕、碰傷的深度不應(yīng)大于：軌頭踏面及軌底下面0.4mm（軌底下表面不應(yīng)有橫向劃痕）；鋼軌其他部位0.5mm（4） 鋼軌表面缺陷允許用打磨方法清理干凈。清理應(yīng)沿縱向進(jìn)行。清理寬度不應(yīng)小于深度的5倍。清理后保證鋼軌尺寸符合規(guī)定。鋼軌修磨處應(yīng)圓滑過渡。并且不應(yīng)影響其顯微組織126鋼軌的第學(xué)成分（%）cSiMn

10、VRePSU740.67-0.800.13-0.280.70-1.000.0400.040U71M n0.65-0.760.15-0.351.10-1.400.0300.030U75v0.71-0.800.50-0.800.70-1.050.0300.030U76NbRe0.72-0.800.60-0.901.00-1.300.0300.030碳元素：提高強(qiáng)度，硬度。但碳元素增加、塑性、韌性變差。鋼軌是高碳鋼錳元素：是一種強(qiáng)化元素、強(qiáng)化鐵素和細(xì)化珠光體組織。提高強(qiáng)度。硬度但錳保量增加，塑性、韌性變差，過熱敏感性淬硬性增加。晚使晶體長。錳元素與硫元素結(jié)合形成高熔點(diǎn)的硫化錳雜物。形成焊接缺陷。硅元

11、素：強(qiáng)化元素。大量溶于鐵素休、提高耐磨性。但硅合量增加。塑性、韌性下降，硅與氧的親和力比鐵強(qiáng)。晚形成焊接缺陷。釩元素：碳化物形成元素、細(xì)化晶粒，降低過熱敏感性。提高強(qiáng)度。韌性，微量的釩元素對(duì)焊接有利。鈮（Nb ）元素：固溶到奧氏體中?？墒箠W代體晶粒細(xì)化。提高韌性。稀土元素：改變夾雜物形態(tài)，對(duì)夾雜物起變質(zhì)處理作用，提高韌性。硫（S ）元素：有害元素，易形成熱裂紋磷（P ）元素：有害元素，易形成冷裂紋。主要是氧化物和硫化物來源于冶煉過程中的脫氧產(chǎn)物（未脫干凈）.鋼軌中最常見的夾雜物是脆性的鏈狀A(yù)L2O3和塑性的長條狀 MnS、FeS.危害：破壞基體的連續(xù)性，降低韌性、塑性、焊接性、耐磨性、是鋼軌疲

12、勞傷損的主要原因。產(chǎn)生裂紋源和應(yīng)力集中，存在于軌頭。常引起剝離和掉塊。非金屬夾雜物是鋼軌純凈度的重要批標(biāo)（在TB2344-2003中有規(guī)定）：A類夾雜：硫化物，不應(yīng)超過2.5級(jí)B類夾雜：氧化鋁，不應(yīng)超過2.0級(jí)C類夾雜：硅酸鹽，不應(yīng)超過2.0級(jí)D類夾雜：球狀氧化物。不應(yīng)超過2.0級(jí)鋼軌中的夾雜物：左圖：C類夾雜右圖C類D類夾雜共存是鋼軌中的脆性組織，不允許存在馬氏體：高溫奧氏體在較快冷卻下的較變產(chǎn)物危害：存在于軌頭，引起剝離掉塊，存在于軌底，引起斷裂來源：軋制或焊接近程中、注意鋼軌或接頭在高溫下不允許淋水成分偏析：鋼軌中局部某元素含量超高，成分不均勻危害：焊接性變差。晶格畸變嚴(yán)重，引發(fā)形核，斷

13、裂，硅元素偏析，焊接時(shí)易形成灰斑。不能直接用于焊接的鋼軌（1）尺寸允許偏差超出鐵標(biāo)的鋼軌。特別是軌高軌頭寬。軌端向下彎曲超標(biāo)的鋼軌（2 ）表面質(zhì)量或傷損超過鐵標(biāo)規(guī)定的鋼軌（3）對(duì)鋼軌母材落錘檢查，復(fù)驗(yàn)2次仍不符合規(guī)定時(shí)；4.不同牌號(hào)的鋼軌未通過焊接型式檢驗(yàn)的。不得混焊5異形鋼軌型式檢驗(yàn)未達(dá)到小斷而尺寸鋼軌焊接標(biāo)準(zhǔn)時(shí)6進(jìn)貨渠道不明，沒有質(zhì)保書的鋼軌7舊軌未來、經(jīng)整修和探傷時(shí)根據(jù)線路設(shè)計(jì)速度不同，執(zhí)行不同的鋼軌標(biāo)準(zhǔn)43kg/m-75kg/m 熱軋鋼軌訂貨技術(shù)條件（TB2344-2003 ） 時(shí)速200公里客運(yùn)專線60kg/m鋼軌暫行技術(shù)條件（1998 ）250km/h客運(yùn)專線60kg/m鋼軌暫行技

14、術(shù)條件（2005）時(shí)速300公里高速線路60kg/m鋼軌暫行技術(shù)條件（1998）350km/h客運(yùn)專線60kg/m鋼軌暫行技術(shù)條件（2004）以下重點(diǎn)介紹350km/h客運(yùn)專線60kg/m鋼軌暫行技術(shù)條件，主要包括：鋼軌幾何尺寸，平直度化學(xué)成 分,性能.,表面質(zhì)量其它要求參內(nèi)子標(biāo)準(zhǔn)原文尺寸允許偏差160km/h200km/h250km/h300km/h350km/h鋼軌高度±0.6±0.6±0.6±0.6±0.6軌頭寬度±0.5±0.5±0.5±0.5±0.5軌腰厚度+1.0 -0.5+ 1.0

15、 -0.5+1.0 -0.5+1.0 -0.5+1.0 -0.5軌底寬度+1.0 -1.5±1.0±1.0±1.0±1.0軌底邊緣+0.75離軌底邊緣20mm+0.75離軌底邊緣 20mm+0.75 -0.5厚度-0.5的軌底厚度土 0.5-0.5的軌底厚度土 0.5軌底凹陷0.40.30.30.30.3端面斜度0.80.60.60.60.6端面不對(duì)稱±1.2±1.2±1.2±1.2±1.2平直度允許值160km/h200km/h250km/h300km/h350km/h軌端向上w0-1m0.5mm/1.

16、0m軌端向上向上0-2m 部O.3mm/1.0mO.3mm/1.0m位O.4mm/2.0mO.4mm/2.0m向下向下O.2mm/2.0mO.2mm/2.0m水平水平O.4mm/1.0mO.4mm/1.0O.6mm/2.0mO.6mm/2.0m軌端向上向上0-1.5mmO.5mm/1.5mO.5mm/1.5m部位向下向下O.2mm/1.5mO.2mm/1.5m水平水平O.7mm/1.5mO.7mm/1.5m距軌端垂直1-2.5 部位0.4mm/1.5mm;水平O.6mm/1.5m距軌端垂直垂直垂直1-3m 部O.4mm/1.5mO.3mm/2mO.3mm/2m位水平W0.6mm/1.5m水平W

17、0.6mm/2m水平W0.6mm/2m軌身垂直萬向垂直萬向垂直萬向垂直萬向垂直萬向O.5mm/3mwo.4mm/3mW0.4mm/3mW0.3mm/3mW0.3mm/3mO.4mm/1mwo.3mm/1mW0.35mm/1.5mW0.2mm/1mW0.2mm/1m水平方向：水平方向：水平方向：水平方向：水平方向：水平w水平w水平w水平w水平w0.7mm/1.5m0.6mm/1.5m0.6mm/1.5m0.45mm/1.5m0.45mm/1.5m(350km/h客運(yùn)專線60kg/m鋼軌暫行技術(shù)條件)鋼號(hào)CSiMnPSVALEN2600.650.750.100.500.801.30w0.0250.

18、0080.025w0.03w0.004U75V0.700.780.500.700.751.05w0.0250.0080.0250.040.08wQ.004抗拉強(qiáng)度、伸長率和軌頭踏面硬度(350km/h客運(yùn)專線60kg/m鋼軌暫行技術(shù)條件)鋼號(hào)抗拉強(qiáng)度Rm(N/mm2)伸長率A ( %)軌頭踏面中心線硬度(HBW10/3000 )EN260為80羽0260300U75V為80羽0280320軌頭跳面中心線硬度值應(yīng)符合上表規(guī)定，在同一根鋼軌上石硬度變化范圍應(yīng)不大于30HB表面質(zhì)量1）鋼軌表面不應(yīng)有裂紋2）在熱狀態(tài)下形成的鋼軌縱向?qū)话骞蝹?、磨痕、熱刮傷、縱向線紋、折疊、氧化皮壓入、軋痕等的最大允許

19、深度；鋼軌踏面：0.35mm鋼軌其他部位：0.5mm3）在冷狀態(tài)下形成的鋼軌縱向及橫向劃痕等缺陷最大允許深度； 軌頭踏面和軌底下表面0.3mm（軌底下表面不應(yīng)有橫向劃痕）一一鋼軌其他部位：0.5mm4） 表面缺陷銹磨如果缺陷深度無法測(cè)量，可用深度探測(cè)器進(jìn)行探測(cè)，然后修磨到符合以下標(biāo)準(zhǔn)，修磨時(shí)可用手砂輪，銼刀或砂帶，但應(yīng)保證鋼軌的顯微組織不受影響和修磨面輪廓應(yīng)圓滑，最大允許修磨深度：一一鋼軌踏面：0.35mm 鋼軌其他部位：0.5mm鋼軌10M長范圍內(nèi)表面缺陷不得多于3處，每10m可修磨1處，修磨后鋼軌的尺寸和平直度應(yīng)符合要求。1.4熱處理鋼軌熱處理鋼軌熱軋鋼軌（俗稱素軌）熱處理鋼軌（俗稱淬火軌

20、）熱處理鋼軌：同時(shí)提高強(qiáng)度和韌性，提高耐磨性。提高壽命經(jīng)濟(jì)有效。熱處理鋼軌分類：在線熱處理：鋼軌軋制后不再重新加熱到奧氏體化狀態(tài)而直接加速冷卻，得到細(xì)片狀珠光體組織的熱處理。禾U用軋制余熱，一次加熱全斷面離線熱處理：將鋼軌重新加熱到奧氏體化狀態(tài)后加速冷卻，得到細(xì)片狀珠光體組織的熱處理。利用電感應(yīng)二次加熱。加速冷卻方式：噴風(fēng)+噴霧硬化層形狀包圍軌頭周邊呈對(duì)稱分布的帽形硬化層深度頂面不小于 15毫米，側(cè)面不小于 10毫米熱處理鋼軌代號(hào)太性能H340:軌頂面硬度 332-391（ HBW10/3000 ）抗拉強(qiáng)度不小于 1180Mpa，伸長率不小于10%H370 :軌頂面石硬度 341-401（ H

21、BW10/3000）具體要求參見 << 熱處理鋼軌技術(shù)條件>>（TB/T2635-2004）思考量題金屬力學(xué)性能常用指標(biāo)有哪些？塑性指標(biāo)主要包括哪兩項(xiàng) ？硬度指標(biāo)有哪些？150HBS10/1000/30 表示什么意思？鋼軌按照型號(hào)牌號(hào)交貨狀態(tài)如何分類？解釋U75V的含義？鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) TB/T2344是關(guān)于什么的標(biāo)準(zhǔn)？規(guī)定的60kg/m鋼軌主要幾何尺寸和允許偏差是多少端面不對(duì)稱允許偏差是多少？鋼軌端部彎曲允許偏差是多少？端面斜度（垂直水平方向）允許偏差是多少？350km/h客運(yùn)專線60km/h鋼軌暫行技術(shù)條件，規(guī)定的鋼軌端部彎曲允許偏差是多少？踏面硬度是多少？在冷狀態(tài)下

22、形成的鋼軌頂面和底面，縱向和橫向劃痕最大允許深度是多少？鋼軌中主要化學(xué)元素有哪些？熱處理鋼軌如何分類？第三章：鋼軌閃光焊接設(shè)備4.4.1生產(chǎn)設(shè)備主要有（1）配電室；（2）焊軌作業(yè)線（動(dòng)力滾筒、非動(dòng)力滾筒）；（3）20噸吊車 4臺(tái)：卸車、選配軌、配合進(jìn)軌；（4）鋼軌焊前矯直機(jī)1臺(tái)：焊前矯直鋼軌端硬彎；（5）鋸軌機(jī)（宜采用帶鋸機(jī)）；(6) 除銹機(jī)1臺(tái)：焊前鋼軌除銹；(宜備角向磨光機(jī)，裝配鋼絲砂輪)(7) 焊軌機(jī)1臺(tái)：焊接鋼軌；(8) 手持砂輪機(jī)4臺(tái)：焊后對(duì)接頭進(jìn)行粗打磨；(9) 熱處理設(shè)備1臺(tái)：接頭正火；(10) 焊后接頭矯直機(jī)1臺(tái)：矯直接頭硬彎(冷矯直較好)；(11) 精磨機(jī)1臺(tái)：對(duì)接頭進(jìn)行外形

23、精整；(12) 超聲波探傷儀1臺(tái)：接頭探傷；(13) 長鋼軌裝卸組吊：長鋼軌下線、撞車；(14) 長鋼軌運(yùn)輸車。第三章：鋼軌閃光焊接設(shè)備*鋼軌銹蝕嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)做預(yù)打磨 第三章：鋼軌閃光焊接設(shè)備輪壓偏可能導(dǎo)致無法測(cè)量平直度左側(cè)壓力表垂直方向矯直壓力，右側(cè)水平方向矯直壓力移動(dòng)式鋼軌閃光焊接輔助生產(chǎn)設(shè)備主要有：(1) 鋸軌機(jī)(2) 拉伸器(3) 端面打磨機(jī)(4) 手持砂輪機(jī)(5) 鋼軌及接頭矯直設(shè)備(6) 熱處理設(shè)備(含加熱、冷卻裝置)(7) 仿行打磨機(jī)(8) 超聲波探測(cè)儀(9) 起道機(jī)具(10) 墊軌滾筒第三章：鋼軌閃光焊接設(shè)備(11 )常規(guī)檢驗(yàn)設(shè)備主要有：(12 )鋼軌平尺、賽尺(13) 寬座角尺

24、(14) 軌型樣板(15) 游標(biāo)卡尺(16) 鋼軌波磨尺(17)SEC電子平直儀(18)HT160里氏硬度計(jì)(19)紅外測(cè)溫儀(20)落錘試驗(yàn)機(jī)(21 )靜彎試驗(yàn)機(jī)第三章：鋼軌閃光焊接設(shè)備SEC電子平直儀測(cè)量焊接接頭平直度技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)準(zhǔn)基長度1000mm縱向分辨率200 點(diǎn) /1000mm測(cè)量范圍+1.5_2.5mm測(cè)量精度±).02mm測(cè)量探頭可視氾圍? 10mm測(cè)量時(shí)間6秒測(cè)量梁重量5KG測(cè)量梁尺寸1340 X100 X120mm電池測(cè)量時(shí)間最少300次測(cè)量操作環(huán)境濕度v 90%操作環(huán)境溫度-5-+50 C操作軌溫度-20-+60 C存儲(chǔ)溫度-20-+60 C思考題3

25、衣K922焊機(jī)額定頂煅力是多少？*K920焊機(jī)額定頂鍛力是多少？*會(huì)使用鋼軌平直度測(cè)量尺和軌型樣板4.1鋼軌閃光焊接工藝4.1鋼軌閃光焊接工藝第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程斷續(xù)電阻預(yù)熱閃光焊連續(xù)閃光焊脈沖閃光焊脈動(dòng)閃光焊本節(jié)依次講述（焊接曲線、參數(shù)、報(bào)表）GAAS80（舉例固定式）K920AMS60K922HMW-400第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程焊接記錄曲線的分析壓力(每小格5噸)、電流(每小格5KA )、位移曲線(每小格 2毫米) 頂鍛量預(yù)熱電流頂鍛位移曲線第四章:鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.1鋼軌閃光焊接工藝(3)記錄曲線的三個(gè)通道分別表示壓力、電流和行程(4 )焊接工藝參數(shù)

26、：(a) 以可控硅導(dǎo)通角控制各個(gè)階段的電壓；(b) 以動(dòng)架行程(或時(shí)間繼電器)控制各個(gè)階段進(jìn)行的時(shí)間；(c) 各個(gè)階段的壓力可控(d) GAAS80/580 焊機(jī)主要參數(shù)由 SWEP06實(shí)現(xiàn)(后面講)第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.1鋼軌閃光焊接工藝左上角提示"Cut Broken Weld ”焊縫不好，剪掉！)，短路了。Flash Even Time.閃平時(shí)間Preheat on minimum .預(yù)熱合縫時(shí)間Fi nal Flash Time 燒化時(shí)間Preheat off mi nimum 預(yù)熱間隔時(shí)間85Upset curre nt time 有電頂鍛時(shí)間Preheat

27、 at cycles 預(yù)熱次數(shù)Upset pressure/force頂鍛壓力 /力Begin measuring after.s.在 .秒后開始測(cè)量Upset hold time 頂鍛保持時(shí)間Post heat cycles后熱次數(shù)Upset current 頂鍛電流Preheat RMS curre nt . 預(yù)熱電流Post heat RMS curre nt后熱電流FF-cur in terrupt/stick .燒化電流中斷/短路Begi n measuri ng after .在秒后開始測(cè)量For preheat cycle no對(duì)應(yīng)第.次預(yù)熱For post heat cycle

28、 no.對(duì)應(yīng)第.次后熱Stop after upset .頂鍛后秒停止Total travel.總行程Upset travel頂鍛行程Upset travel drop 頂鍛行程下降FF end travel slip 燒化后期打滑F(xiàn)F begi n travel velocity .燒化開始速度FF end travel velocity 燒化后期速度Upset travel velocity .頂鍛速度4.1鋼軌閃光焊接工藝第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程GAAS80/580參數(shù)表舉例第一步 基本步驟（找零點(diǎn)）020030080100200500400000000000第二步閃平0709

29、50050200000000第三步預(yù)熱100480120470010025140080100010222第四步燒化初期100950035080000033第五步燒化中期125900060120000145800100160033第八步燒化末期165900130200000180900190250033第七步有電頂鍛050220000190001050700350370044第八步 無電頂鍛+保壓600530000000001375300300000000005第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.1鋼軌閃光焊接工藝4.1.2連續(xù)閃光焊（1 ）典型設(shè)備K（190、355、900、920、922、

30、1000）焊機(jī)；AMS60 交流焊機(jī)。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程（2）焊接工藝步驟高電壓閃光（閃平）低電壓閃光（閃光預(yù)熱）高電壓閃光（燒化）有電流頂鍛無電流頂鍛第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.1.2 連續(xù)閃光焊-K920（ K900）四條曲線分別代表焊接工程中的：-頂鍛壓力變化電壓變化電流變化位移變化閃平、預(yù)熱、燒化、頂鍛（有電、無電）第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.1鋼軌閃光焊接工藝4.1鋼軌閃光焊接工藝4.1鋼軌閃光焊接工藝連續(xù)閃光焊參數(shù)（3） K900 （ 920）焊機(jī)可控參數(shù)見右表（對(duì)照曲線講解產(chǎn)量如何控制）4曰. 參量數(shù)值最大/最小缺省第一階段時(shí)間（s）6020/

31、10060夕口I V1 1 乂 1'4 11O ）第一階段時(shí)間（s）15060/200120第丿階段時(shí)間 （7帶電頂鍛時(shí)間（s）1 jj1 5O5WUU 0 00/3 001 £UU 75帶電頂鍛時(shí)間（S）頂鍛時(shí)間（s）1.5U.00/3.000.75'頂鍛時(shí)間（s）3U44 0I.U/3.U°°A/A°A2.0第 階段電壓（v丿443one380/480opn/opn480第二階段電壓（v丿燒化電壓（v）295434280/380360/4 80350480,電流設(shè)置 1（ A ）300150/300250.電流b設(shè)置1 （ A丿300

32、non150/300250ocn電流設(shè)置 2 （ A ）220oah150/350d cn/4 cn350 a cn電流設(shè)置 3 （ A ）TIW巴曇（mm、240d d c150/450q am a450.4 4 A.頂鍛量（mm丿11.5n r9.U/2U.Urrxj-rz ruII.Uo n預(yù)閃長度（mm ）2.5 0 150.0/5.0 0 15/0 303.0 0 22基本、速度（mm/s ） 燒化速度（mm/s ）UI5-4.1U.I5/U.3U0.0/1.00.22-4第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.1鋼軌閃光焊接工藝1034.1.2 連續(xù)閃光焊K920（K900）峰值不好

33、焊接報(bào)表焊接日期焊接持續(xù)時(shí)間頂鍛量頂鍛力閃光速度燒化速度抗阻等等，各型號(hào)焊機(jī)有所不同。4.1鋼軌閃光焊接工藝第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.1.2連續(xù)閃光焊（4）AMS60焊機(jī)可控參數(shù)-預(yù)閃-閃光 1-4-加速燒化1-2-頂鍛（有電、無電）-推凸以上共10個(gè)階段（對(duì)照下頁表講解）在前9個(gè)階段，控制的參數(shù)有：一位移、時(shí)間、電壓、電流、前進(jìn)速度、返回速度、頂鍛電流、頂鍛量、頂鍛力K922參數(shù)表PreflashFlash-1Flash-2Flash-3Flash-4Boost-1Boos t-2Min0.1Max10.0Dista nce(mm )10.010.04.0Time(s)15201

34、0060Voltage(V)460440435460250460Current set poin t(A)300300400430150800Current set poin t(A)400400210450500150800Current set poin t(A)500500250500150800Forward speed(mm/s)1.51.50.901.300.13.0Reverse speed(mm/s)0.710.60.500.200.13.0Gen eral parametersUpset(mm)11.311.311.311.311.311.311.311.311.3Curre

35、nt in upset(s)0.800.800.800.800.800.800.003.00Forging force(t)5151515151512075Tension holdi na time(m)3333330K922報(bào)表WeldResultTimeDurati onUpseMaxImpeda ncRailFlashBoostForgeSkipWeldtcurre nteusespeedspeeprogra（微歐）agedmA0270OK17.2512013.292789.434.30.481.8250N3A026OK17.3611812.399083.239.40.591.8857N

36、3第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.1鋼軌閃光焊接工藝參數(shù)舉例脈動(dòng)閃光焊-K1000鋼軌焊接工藝參數(shù)表階段12345678階段電壓/V4133713173073673703700距離(燒化量)/mm5.02.51.91.02.02.02.00.0前進(jìn)速度/(mm/s)0.601.201.502.001.802.002.500.00后退速度(mm/s)0.400.500.500.700.700.500.200.00電流1/A2002502002001903505000電流2/A3003503002502304505600電流3/A4004504003002705506000帶電頂鍛時(shí)間/S0

37、.00.00.00.00.00.00.00.2頂鍛量/mm0.00.00.00.00.00.00.010.0每階段用時(shí)間/S9.040.040.040.040.05.05.04.0第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.1鋼軌閃光焊接工藝HMW-400 鋼軌閃光焊機(jī)力電流位移第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程一、焊接百米鋼軌工序設(shè)置閃光焊接應(yīng)設(shè)置一下基本工序：(1) 熱加工線：鋼軌的選配；鋼軌焊前檢查；矯直鋼軌；焊前除銹；焊接和推凸；粗磨；焊后熱處理;(2) 時(shí)效臺(tái)(3) 冷加工線焊接接頭矯直；外形精整及平直度檢驗(yàn)；超聲波探傷（4） 出廠檢驗(yàn)第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技

38、術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程工地采用移動(dòng)式閃光焊接作業(yè)車焊接鋼軌的基本工藝流程見下圖（客運(yùn)專線鐵路軌道工程施工技術(shù)指南（TZ211-2005）施工準(zhǔn)備軌端打磨焊機(jī)對(duì)位焊接熱處理打磨恢復(fù)線路工地移動(dòng)式閃光焊接施工基本工藝流程第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程二、百米定尺鋼軌吊運(yùn)及存放（基地焊接）為防止百米定尺鋼軌在吊運(yùn)、 存放的工程中產(chǎn)生損傷、 變形等缺陷，特制定本規(guī)定。本規(guī)定適用于百米定尺鋼軌（含短尺軌，以下同）在焊軌基地的吊運(yùn)及存放作業(yè)。1、鋼軌吊運(yùn)1.1設(shè)備，狀態(tài)良好，并按要求管理、保養(yǎng)和檢修。，每臺(tái)起重機(jī)的額定起重量不宜小于20噸。，主（副）鉤速度應(yīng)一致，大

39、車行走速度應(yīng)一致，小車行走速度應(yīng)一致。，并確保吊卡裝置不損傷鋼軌。1.2人員起重工作人員應(yīng)具有相應(yīng)的資質(zhì)，持證上崗。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程1.3吊運(yùn)作業(yè)，鋼軌兩端的夾持點(diǎn)距軌端應(yīng)不大于7米。，卡具應(yīng)卡住軌頭下顎，鋼軌夾持應(yīng)牢固、可靠。，所吊鋼軌應(yīng)保持同一高度。，起吊和行走時(shí)應(yīng)保持鋼軌平順。，到位后方可走行，走行期間應(yīng)避免鋼軌擺動(dòng)，走行到位確認(rèn)鋼軌平穩(wěn)后方可下落。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程2、鋼軌存放2.1存放基礎(chǔ)，基礎(chǔ)應(yīng)牢固，并滿足承載要求。，存放臺(tái)兩端橫擔(dān)距軌端不大于2米，第2個(gè)橫擔(dān)距軌端不大于 6米，中間橫擔(dān)間距不大于

40、6米。，相鄰高度差不大于 10毫米，整體高度差不大于 20毫米，每年檢查不少于一次。，無積水。2.2存放方法，應(yīng)有明確標(biāo)識(shí)，注明存放鋼軌的牌號(hào)、型號(hào)、鋼軌生產(chǎn)廠、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、交貨狀態(tài)、 到貨日期等。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程，排列要整齊、平直、穩(wěn)固。鋼軌端部應(yīng)對(duì)齊，想錯(cuò)兩不大于100毫米。，層間應(yīng)布置鋼質(zhì)墊物，墊物尺寸應(yīng)相同。，層間墊物應(yīng)與橫擔(dān)中心垂直對(duì)齊，偏差量不大于50毫米。，記錄鋼軌的生產(chǎn)廠家、牌號(hào)、型號(hào)、爐號(hào)、長度、缺陷種類及尺寸、部位、發(fā)現(xiàn)日期 等信息。，避免鋼軌發(fā)生嚴(yán)重銹蝕。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程鋼軌存放關(guān)鍵控制

41、點(diǎn)；基礎(chǔ)平穩(wěn)、牢靠、無下沉；層間墊物與軌垛基礎(chǔ)上下對(duì)齊；堆碼層數(shù)以不使鋼軌產(chǎn)生硬彎為原則；不同牌號(hào)、不同型號(hào)、不同鋼軌生產(chǎn)廠、 不同交貨狀態(tài)的鋼軌分開單獨(dú)存放，軌垛 應(yīng)有標(biāo)識(shí)；傷損鋼軌或不合格鋼軌應(yīng)單獨(dú)存放。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程三、鋼軌選配（基地焊接）（一）作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（供參考）1 根據(jù)鋼軌的實(shí)際外型尺寸將其不對(duì)稱分為七種情況（在測(cè)量時(shí)，規(guī)定鋼軌豎向中心線偏右邊為正值，偏左邊為負(fù)值），分別用0 6作為測(cè)量值代號(hào)：“”為0.1-+0.1 , T為 +0.2-+0.5 , 2 ”為0.2- -0.5 ,

42、 3 ”為+0.6-+0.8 , 4”為0.6- -0.8 , 5 ”為0.9-+1.2 , 5”為 -0.9- -1.2。2 測(cè)量時(shí)，偏左和偏右的界定方法：面向焊軌生產(chǎn)線的成品工段，右手側(cè)為右，左手側(cè)為左。3 測(cè)量斷面時(shí)，以檢具底邊的基準(zhǔn)點(diǎn)緊貼軌底，側(cè)面的兩個(gè)基準(zhǔn)需要有一個(gè)緊貼鋼軌外表面后，用塞尺測(cè)量基準(zhǔn)距鋼軌表面的間隙，應(yīng)對(duì)斷面的兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行測(cè)量。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程4 測(cè)量中，如果右側(cè)軌底有間隙，左側(cè)軌底的側(cè)面緊貼或間隙比右側(cè)小，則說明鋼軌豎向中心線偏左，反之偏右。5 不對(duì)稱度的確定方法：對(duì)左右兩側(cè)用檢具測(cè)量后，兩側(cè)的間隙基本相同或均貼緊，其測(cè)量值

43、為“0”用塞尺測(cè)量間隙，用0.3mm塞尺無法通過的縫隙，其測(cè)量值為“1 ”或2” 用0.6mm的塞尺無法通過的縫隙，其測(cè)量值為“ 3”或4”用0.9mm塞尺無法通過的縫 隙，其測(cè)量值為“”5或6”6 配軌原則：0”和“ 2”可以相配，1 ” 3”可以相配，3” 5”可以相配，2” 4”可以相配， 4” “”可以相配。其余均不能相配。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程7 配軌過程中，應(yīng)考慮工作面因素。如果鋼軌外型尺寸有較大偏差，測(cè)量中應(yīng)綜合考 慮工作面?zhèn)鹊牟粚?duì)稱度，將其作為配軌的主要依據(jù)。8 為保證現(xiàn)場(chǎng)焊接的作業(yè)要求，長鋼軌首尾兩根短軌的斷面不對(duì)稱度的代號(hào)按“0” “”

44、2”三種情況進(jìn)行相配，其他均不符合要求。9 .選配軌工位的作業(yè)內(nèi)容：(1)工班嚴(yán)格按照工程技術(shù)部提供的配軌表對(duì)標(biāo)準(zhǔn)軌進(jìn)行檢尺配軌，左右股長鋼軌的配制長度誤差為 0,每根鋼軌都應(yīng)檢尺，將誤差用石筆寫在距鋼軌端部1米處的軌頂面上。(2 )每根短軌的不對(duì)稱度應(yīng)按照要求搭配，靜鋼軌不對(duì)稱度代號(hào)寫在軌端腳表面處。(3) 根據(jù)以上配軌原則搭配鋼軌后， 用石筆將每根鋼軌的焊接順序號(hào)寫在鋼軌頂面上， 距軌短100mm處。(4) 配軌表的曲線縮短軌應(yīng)等待工程部門通知后進(jìn)行焊接。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程(二) 鋼軌選配安全操作規(guī)程1、不允許靠近吊起的鋼軌2、注意生產(chǎn)線上的鋼軌行

45、走(三) 主檢項(xiàng)目1、鋼軌不對(duì)稱度2、鋼軌型號(hào)尺寸偏差3、鋼軌廠標(biāo)、牌號(hào)、交貨狀態(tài)（四）鋪檢項(xiàng)目鋼軌表面質(zhì)量鋼軌焊前選配關(guān)鍵控制點(diǎn)-正偏差與正偏差相配，偏差量盡量接近；-負(fù)偏差與負(fù)偏差相相配，偏差量盡量接近；-焊接后的成品長鋼軌，依鋪設(shè)順序，其首尾斷面的不對(duì)稱偏差不得大于0.6mm第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程四鋼軌焊前檢查（一）作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1、依照鋼軌型號(hào)、牌號(hào)、產(chǎn)地、爐罐號(hào)。2、應(yīng)依照鋼軌訂貨技術(shù)條件對(duì)待焊鋼軌進(jìn)行焊前檢查，不合格的鋼軌不允許焊接。3、 逐根檢查鋼軌表面質(zhì)量：檢驗(yàn)鋼軌外觀有無硬彎、扭曲、裂紋、折疊、劃痕、壓痕、 碰傷等缺陷。（1 ）鋼軌表面不應(yīng)有裂

46、紋。（2）熱狀態(tài)下形成的鋼軌熱刮傷、軋痕、縱向線紋、折疊、氧化皮壓入等缺陷的深度 不應(yīng)大于：（a）軌頭踏面0.50mm ， （350Km/鋼軌不大于 0.35mm）（b）鋼軌其他部位0.50mm（3 ）冷狀態(tài)下形成的鋼軌縱向或橫向劃痕、碰傷的深度不應(yīng)大于（a）軌頭踏面及軌底下表面 0.04mm （軌底下表面不應(yīng)有橫向劃痕；（350Km/h鋼軌不應(yīng)大于0.30mm ）（b）鋼軌其他部位 0.50mm。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程4、應(yīng)使用量具及樣板，逐根檢查鋼軌型式尺寸：鋼軌高度（H ）、軌頭寬度（）、軌底寬度（）、斷面不對(duì)稱（）、端面斜 度（）、端部彎曲、軌身平

47、直度、應(yīng)符合下表要求： 軌身平直度目視檢查，對(duì)有疑問處，用量具檢查。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程5、落錘檢驗(yàn)：工藝試驗(yàn)或焊軌生產(chǎn)期間、對(duì)鋼軌質(zhì)量有疑問時(shí)，可對(duì)該批經(jīng)常鋼軌進(jìn) 行落錘抽查。6、對(duì)檢查出的不合格鋼軌，要分別列明鋼軌的牌號(hào)、型號(hào)、爐號(hào)、長度、缺陷種類及 尺寸、部位、發(fā)現(xiàn)日期等內(nèi)容并登記照冊(cè)，報(bào)上級(jí)主管部門，不合格鋼軌在未處理前 應(yīng)單獨(dú)存放。7、距軌端200mm內(nèi)的硬彎以及其他無法矯直的硬彎必須鋸掉，鋸切后鋼軌端面斜度 不得大于0.8mm （客運(yùn)專線0.6mm ），否則用端磨機(jī)磨平端面，鋸切后應(yīng)測(cè)量鋼軌的 長度，并在鋼軌兩端標(biāo)明，鋸切后的鋼軌長度應(yīng)符合本

48、次配軌表的要求，否則應(yīng)另選 鋼軌。8、檢驗(yàn)用的設(shè)備和量具應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行周期檢定或校準(zhǔn)。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程（二）安全操作規(guī)程1、不允許靠近吊起的鋼軌2、注意生產(chǎn)線上的鋼軌行走（三）主檢項(xiàng)目1、鋼軌式尺寸2、鋼軌表面質(zhì)量（四）輔檢項(xiàng)目鋼軌廠標(biāo)、牌號(hào)鋼軌焊前檢查關(guān)鍵控制點(diǎn)使用合格的量具發(fā)現(xiàn)不合格鋼軌應(yīng)及時(shí)挑出，單獨(dú)存放，做好標(biāo)識(shí)、登記照冊(cè)。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程軌型樣板用來檢查鋼軌幾何尺寸是否合格正量規(guī)、負(fù)量規(guī)；只能定性，判斷是否合格；但不能定量。鋸切后檢查鋼軌端面斜度（軌底、軌高兩個(gè)方向）；端面

49、斜度超標(biāo)時(shí)，用端磨機(jī)打磨鋼軌端面。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程連入發(fā)鎖定焊接需要計(jì)算預(yù)留量: 預(yù)留量=鋼軌拉伸量+焊接軌耗根據(jù)設(shè)計(jì)鎖定軌溫和實(shí)際軌溫計(jì)算鋼軌拉伸量計(jì)算公式： L = a L （Ts-Tss ）式中：-鋼軌拉伸量（mm ）a-鋼軌鋼的線膨脹系數(shù)，a= 0.0118/ CL-單元軌長度（m）Ts-鋼軌的設(shè)計(jì)鎖定溫度（C）Tss-鋼軌的實(shí)際溫度（C）焊接軌耗=閃光燒化量+頂鍛量拉伸量的產(chǎn)生：鋼軌放散至零應(yīng)力狀態(tài)后，出鋼軌拉伸量，用拉伸器和撞軌器聯(lián)合作用拉出伸長量后即鎖定鋼軌。第四章：鋼軌閃光焊接工藝和技術(shù)規(guī)程4.2鋼軌閃光焊接技術(shù)規(guī)程五、鋼軌焊前除銹（一）作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1、 焊軌基地應(yīng)使用除銹機(jī)對(duì)鋼軌進(jìn)行焊前除銹，現(xiàn)場(chǎng)焊接鋼軌可以使用手持砂輪機(jī)人 工除銹。2、 除銹部位：待焊鋼軌端面、鋼軌與閃光焊機(jī)電極接觸部位。（不同閃光焊機(jī)要求不 同）。3、母材打磨