加热炉区\主轧区轨道焊接工艺

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摘要：营口宽厚板项目的QU120重轨的手工焊接，采用简单易操作的CO2气体保护焊，既节约了资金又节约了大量的人力物力。经实践证明切实可行，并取得良好的经济效益

关键词：QU120重轨焊接 焊接温度 紫铜板 电流

Abstract: thick plate of yingkou heavy rail project QU120 of manual welding, using simple easy to operate the CO2 gas shielded welding, both saved the money and save a lot of manpower. The practice proves feasible, and good economic benefit is obtained

Key words: QU120 heavy rail welding welding temperature purple copper current

中图分类号： TG43 文献标识码：A 文章编号：

一、工程概况

本工程为主轧区、加热炉区吊车梁轨道焊接工程，轨道每支长度为12.5米，所以在每200米长度的线路上就分别有16个接头，这样就给起重机的运行带来冲击和振动，不仅造成钢轨出现低接头，而且对起重机的零部件使用寿命和维修周期、货物的安全平稳也造成一定影响。

二、钢轨焊接时应注意的几个问题

1.钢轨为铁路专用的高碳中锰钢，焊接性较差，特别是大多数钢轨在出厂时已作轨头表面淬火，加上板厚大，很容易产生焊接裂纹。尤其是延迟裂纹，在应力作用下还可能向母材（钢轨）及焊缝金属的纵深发展，只有满足严格的焊接工艺才能保证轨道的圆满焊接。

2.线路上铺设的钢轨和焊接接头，使用中经受的是动载荷，破坏形式为疲劳断裂，因此需要根据疲劳负荷的形式和影响疲劳强度的因素来研究提高其接头强度的措施，防止焊缝产生气孔、夹杂、未焊透和未融合等缺陷。

3.钢轨的横截面尺寸变化较大，按常规开的U型坡口焊接已无实际意义，因而采用不开坡口的，预留间隙（轨缝），背面加垫板的焊接方案。

4.考虑到露天钢轨的热胀冷缩，每100米的线路应留一个接头不焊，且车档两端的轨头应能自由伸缩，焊接钢轨的最佳的气温为250C-300 C,焊接过程应保证不受风雪和雨水侵袭，否则应停止焊接。

三、焊接方法的选择

根据我方原有施工经验及焊工焊接速度，若采用手把焊接

1. 一个钢轨头的焊接时间约需要8个小时

2. 不宜于控制层件温度

3. 不能保证焊接的连续性

4. 产生的焊渣不宜于清理

若采用CO2气体保护焊则能克服以上缺点，焊嘴采用20mm渐变为15mm焊嘴（注：可将常用的20mm焊嘴夹扁即可）。

1. 焊接一个钢轨头的时间约4个小时

2. 焊接连续性较好

3. 焊接变形小

4. 无焊渣产生

四、焊接准备

1.焊接前对整条线路进行全面的检修，更换轨道压板，使整条线路外观上不产生左右错牙，前后高低不平和歪扭等缺陷。调整好后最好能预留处轨缝轨底15毫米，轨顶30mm，如果轨缝过小会使轨道产生焊不透的现象。

2.将轨道接头两侧1米范围内的轨道压板全部松开，将轨道接头按照如图所示的方法垫起。

预先用赤铜垫板将钢轨端头垫起10-15mm，利用已制作好的压板，拧紧螺母使轨道固定在吊车梁上，每一钢轨接头附近至少设置4处固定点，当焊完轨底部分以后，松开压板，将钢轨端头的垫起高度降低到4mm，再拧紧压板螺母，当把轨腰部分焊完后，拆除全部垫板并松开压板，此时钢轨接头处应该有很小的上挠值，在实焊轨头过程中，根据钢轨恢复平直情况，决定再拧紧压板螺母。

五、焊接变形控制

在全部实焊过程中，须随时用直钢板尺检查钢轨接头的焊接变形，在实焊前固定轨道端头时，两根钢轨端头之间所留的间隙是上宽下窄，以轨底间隙为标准，不得小于15mm也不宜过宽，一般控制在15-18mm范围以内。

在调整固定钢轨接头时，除了保证端头间隙的尺寸以外，还必须使两根钢轨端头对齐，不得有歪曲和错开等现象，在焊接前和实焊过程中，应严格检查并确保两根钢轨中心线的位置在一条直线上，防止焊接完毕的轨道有弯现象的发生。

六、轨道的焊接

1.预热与回火处理

钢轨端头在焊接前的预热和焊接完后的回火处理是提高焊接质量的重要措施，对于较低温度下（例如在雨天或是冬季施工等情况）进行焊接的轨道，采用这种措施尤为必要。

预热与回火均采用普通的气焊喷嘴围绕轨头、轨腰和轨底反复进行加热，应尽可能使钢轨全截面加热均匀，要特别注意轨底的加热质量。

两根钢轨端头的预热范围各为40-50mm，预热温度为2500C左右，钢轨焊接接头的回火温度为600-7000C，从焊缝中心算起两边各为40mm左右作为回火处理的范围。

具体操作如下：

采用2#喷嘴时，喷烧时间一般为30分钟左右即可达到预热温度，将钢轨接头需要回火的部分喷烧到呈现红状（当火焰移开后红状会渐渐消失）时，可以认为满足了回火的要求。

回火温度到达要求后，立即用石灰盖住，使起缓冷到常温。

2.轨道的焊接

气焊工只是在预热与回火时才进入现场工作。施焊的好坏和清渣是否干净是影响钢轨接头焊接质量的决定因素，因此，在施焊前必须进行必要的操作联系。

焊接钢轨的接头顺序是由下而上，先轨底后轨腰的、轨头，最后修补周围，焊接轨底时用的赤铜垫板和焊接轨腰，轨头时用的赤铜夹板与赤铜托板的构造见下图：

赤铜夹板和赤铜托板的宽度为50mm，厚度为10mm左右，其弯曲形状应与钢轨形状相吻合，为了加强焊缝，在板中央与轨道相对应的部位将赤铜夹板和赤铜托板开槽，其尺寸如剖面a-a剖面所示。固定夹板或托板的 形弹簧钳可采用扁钢或钢筋制作。

采用直径为1.2mm的低碳合金钢焊丝ER50-6焊接钢轨接头，焊条须在直流焊机上反极使用，施焊轨底的第一层焊波时，使用电流稍小（300-320A）以便容易焊透，后几层焊波可以采用280-300A电流，轨底焊完后将赤铜夹板紧密贴于轨腰两侧，夹板上的槽与钢轨间隙对正，使用300-320A电流，38V-40V电压从轨腰的下部向上施焊，这样重复进行到把轨腰焊满为止，将赤铜托板安装好以后开始焊轨头，直到焊完为止，使用电流为280-300A最后对焊缝周围未焊饱满之处进行补焊，在施焊每层焊波时，尤其在施焊轨底的每层焊波时，必须保证焊接的连续，中间应避免CO2气不足而断弧，前后两层焊波的施焊方向应相反。

每个钢轨接头的焊接应连续进行，以保证钢轨端头保持有较高的温度，如因故中途长时间停焊时，在再次焊接前必须重新进行预热，钢轨接头不宜在低温环境内进行焊接。在焊接过程中，在回火处理尚未冷却前，必须防止雨水和冰雪淋湿，采用合适的扁钎

七、施工安全措施

1.加强参战职工的安全教育工作,提高作业人员的安全意识.

2.作好安全交底工作,作到对本工程人人心中有数.

3.进入现场施工区域的所有人员必须戴安全帽并记好帽带.

4.在高空行走或者是焊接作业人员，必须佩带安全带，安全带应挂在牢固的固定上之后才能进行焊接作业。

5.各特殊工种人员持证上岗，严格遵守本工种安全操作规程。

6.施工前对工人进行体检，如有恐高症、心脏病等不宜上高的人员严禁高空作业。

7.施工过程中所用到的爬梯、临时作业平台等必须固定牢固，并检查确认安全无误后方可使用，木跳板的绑扎应牢固，严禁探头。

8.在焊接作业过程中应注意不要被烫伤或者是安全带挂绳被烫断的情况发生。

9.严禁雨天作业

10.雨天过后必须及时检查焊把线和电焊机接地装置，发现有焊把线或者电焊机接地装置异常的必须立即处理。

参考文献：

1. 中冶京诚工程技术有限公司（主编）. 05G525 吊车轨道联结及车挡 .

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。