[下载]无缝道岔铝热焊接施工作业指导书(新建)

1.概述

目前铝热焊接主要用于道岔焊接和无缝线路的锁定焊接。无缝线路锁定焊是应力放散完成后，各单元轨节之间的最终焊联，从而形成跨区间无缝线路，因此该锁定焊接必须在应力放散后进行。

2.铝热焊接工艺流程图

采用德国施密特钢轨铝热焊接技术，焊接工艺图如下：

3.施工作业步骤

3.1施工准备

3.1.1 检查施工现场，焊接前专人根据焊接物品清单进行清点以防漏带，影响施工，按需要拆除部分扣件；

3.1.2 检查施工机具且使用，保证焊接前设备的完好率100％。用肥皂水检测氧气瓶、燃气瓶及其他系统，如有漏气情况不能使用；

3.1.3 检查轨道的平直度和表面情况。检查钢轨端头有无裂缝、倾斜或其它缺陷，当轨端有低接头时必须锯掉低接头。有大于2mm深得掉角等必须锯除；

3.1.4 检查轨缝大小与位置及接头相错量情况。焊缝不得落在轨枕上，轨缝位置须距轨枕边100mm以上，保证左右股钢轨拉伸时接头相错量满足小于100mm的要求；

3.1.5 测量轨温。在钢轨背光一侧测量轨温，当温度低于5℃时不进行焊接；

3.1.6 钢轨锁定焊接时，焊缝两侧100m范围内必须严格按规定上紧扣件，并安装拉伸器，确保焊接时轨缝间隙不得发生移动，影响焊接质量甚至发生钢水泄露。

3.2轨端干燥

    对轨端除锈去污前可用预热枪对钢轨焊缝两侧1米范围内烘烤，充分排除钢轨表面水分和油污。

3.3轨端除锈去污

   4.3.1 用带有钢丝刷的角磨机对焊接钢轨端部、两侧、轨头和轨底的锈污进行打磨清洁，范围为50mm，特别要重视轨底的清洁，轨端不垂直度≤1mm。

4.3.2 打磨完成后，轨头端部边缘需倒角1mm×45度。

3.4对轨

3.4.1 轨缝调整：在轨头和轨底的两侧进行测量，轨缝须满足28mm±1mm。焊接过程中保持间隙不变，从对轨开始禁止在焊缝两端各50m范围内松扣件、起拨线路、拉轨撞轨和通行车辆，直至焊接完毕，轨温降至300℃以下为止或推瘤20分钟以后；

3.4.2 尖点对正：将1m直尺的中点与焊缝中点重合，用钢楔子或者对轨架进行高度调节，使焊缝两侧0.5m处钢轨轨顶面与直尺的间隙为1.5-2mm。

3.4.3 水平对直：用1m直尺分别紧贴钢轨的轨头、轨腰，并用钢板尺紧贴轨脚，一般情况下必须做到三处均密贴方位水平对正。必须保证接头的作用面一侧水平对正，钢轨内侧纵向要求平直，以1m直尺同时测量两轨平顺度，错动不大于0.2mm。

3.5夹具安装

   3.5.1 夹具装置安装要与轨面平行；

3.5.2 在调整预热枪高度时，首先要调整预热枪与轨面平行；

3.5.3 用多用塞尺测定夹具安装位置，并调整定位预热枪的高度，预热枪头到轨面的高度为40mm。

3.6砂模安装

3.6.1 检查砂模应无受潮、无裂缝、无变形，各组件完整，状态良好。有裂缝或受潮的砂型不能使用；

3.6.2 砂模浇注孔略作休整，防止高温时砂粒脱落；

3.6.3 将砂模与钢轨接触面进行摩擦，使砂模与钢轨结合部位密贴；

3.6.4 如果砂模与钢轨接触面吻合不好，则会发生漏钢水的严重后果；

3.6.5 底模一定要对中，并且与钢轨紧贴；

3.6.6 砂模浇注孔要与左右轨角对称，以确保两侧轨底受热均衡；

3.6.7 砂型中央与轨缝中央一致，砂型与钢轨垂直，两片砂型要对齐，不要错开，不要忘记放入白卡纸；

3.6.8 在扭紧夹具时，应由一人完成，均匀夹紧；

3.6.9 要试放分流塞，使分流塞在砂型中高低松紧合适。

3.7封箱

   封箱过程是比较关键的步骤之一，在操作的时候应该特别留意，如果封箱不严密，会发生漏钢水的问题，封箱完成后，焊接负责人应该检查封箱是否达到要求，以确保焊接质量；

3.7.1 在封箱时要盖上砂型盖，防止砂粒落入砂型中形成夹渣；

3.7.2 封箱分两步进行，首先对各缝隙关键部位压紧封砂，打好基础，然后整体封箱并用捣实棒捣实在；

3.7.3 在封箱过程中，两侧模板之间的砂要高于砂型模板，防止钢水从两侧流出。

3.8钢轨预热过程

   3.8.1 基本预热参数

轨型与焊剂型号	工作压力(氧气/丙烷)	预热时间	枪头高度
R350+R350/Z120	5.0/1.5bar	2’00”	30-35mm
R350+U75V/Z100	3.5/1.0bar	4’30”-5’30”	40mm
R350+U71Mn/Z90	3.5/1.0bar	4’30”-5’30”	40mm

3.8.2 预热火焰的调节

先稍开氧气阀门，在打开燃气阀门，然后点火逐渐交替打开两个阀门，直至氧气阀门完全打开为止，在通过调节丙烷阀门来调节火焰大小，使火焰蓝色焰芯的长度保持在15-20mm，火焰为中性焰；

3.8.3 预热枪头须调至轨缝中央，以保证预热效果；

3.8.4 密切关注整个预热过程

在预热过程中，应该密切关注轨头受热颜色变化过程，轨腰预热完成的温度为950-1000的摄氏度，其颜色为金黄色。

注：使用施密特公司提供的预热系统。

3.9坩埚的使用

   3.9.1 使用坩埚前须检查坩埚，受损、受潮的坩埚不能使用；

3.9.2 须清除坩埚内的杂物，易熔塞表面须干净；

3.9.3 从焊剂包装中取出焊剂，混合均匀后(反复倾倒三次)，将焊剂旋转倒入坩埚中，并使其顶部形成锥形插入高温火柴，盖上坩埚盖，预热完成后，立即放入分流塞并将坩埚安置在砂模侧模板顶部定位槽内。

3.10焊剂高温反应

焊剂反应时间：10-15秒；镇静时间：10-18秒。

注意：焊剂反应过程中，操作者应该距离坩埚3米以上的距离，确保安全。反应完成后，如果钢水不能漏下来，应该让钢水在坩埚中冷却了20分钟后才能移动坩埚。

3.11拆模

浇铸完成后1分钟，移去坩埚，并将其放在安全的地方，然后移去灰渣盘，并将灰渣倒入坩埚中，保持环境干净。浇铸完成4.5分钟后，先拆除侧模板和夹紧装置，在拆除底模板。

注意：a、在拆模过程中要小心，不要将砂型一起脱下，造成钢水流出。 b、拆除后，及时将轨面清理干净，防止推瘤时残渣拉伤轨面。

3.12推瘤

浇铸完成8分30秒开始推瘤。浇铸棒在20分钟后打掉。

注意：a、推瘤过早会因为焊头硬度不够而拉伤轨面。 b、推瘤过迟会给推瘤带来困难。 C、打掉浇铸棒时，要注意敲击方向，不能由内向外敲击。

3.13粗打磨

3.13.1 推瘤完成后，就可以进行粗打磨；

3.13.2 打磨焊头使其轮廓与两侧钢轨相同；

3.13.3 打磨后，焊头处的凸出量不小于0.8mm。

注：焊后接头温度降低到300度以下才能放车通行。

3.14精打磨

当道岔经过压道稳定后，反可进行精打磨，打磨精度要求为：轨顶打磨不平度不大于0.0-0.2毫米，作用边打磨深度不得超过0.2毫米。

3.15外观及探伤检查

   探伤工作在粗打磨后必须立刻进行，具体要求按铁道部标准执行。

3.16收尾工作

3.16.1 做好焊接原始记录；

3.16.2 将轨道扣件恢复正常，清理焊接现场。

4.焊接参数表

焊剂等级	焊缝宽度(mm)	预热枪头高度(mm)	气压(Bar)		预热时间(分)	拆模时间(分)	推瘤时间(分)	尖点高度(mm)
			氧气	丙烷
Z120	28+2 -1	30-35	5.0	1.5	2	4.5	8.5	1.5-2
Z90/Z100	28+2 -1	40	3.5	1.0	4.5-5.5	4.5	8.5	1.5-2

注：由于各地氧气、丙烷的纯度不同，压力和预热时间略有差异，关键要控制火焰质量，并注意观察钢轨预热效果。

5.施工作业环境及施工设备和产品使用技术要求

5.1不同钢轨焊接时的焊剂匹配

钢轨型号	焊剂型号
R350+R350	Z120
R350+U75V	Z100
R350+U71Mn	Z90
U75V+U75V	Z100
U75V+U71Mn	Z90
U71Mn+U71Mn	Z90

5.2刮风及下雨天焊接时，必须搭设帐篷。气温低于5℃及大风、大雨天气严禁焊接。当温度变化大时必须使用拉轨器在保证轨缝大小稳定的情况下进行焊接。

5.3铝热焊剂应当密封包装，要有干燥的储藏环境，要有包装标记，便于识别产品类型，生产日期。

5.4砂模是预制好的，并与待焊钢轨断面吻合；包装上有标记，便于识别产品类型，生产日期；不得受潮、破损、开裂。

5.5坩埚使用前不得受潮、破损、开裂。配备限制钢水飞溅的坩埚盖；坩埚底部易熔塞用来控制钢水流下的时间，必须保持完好状态。

6.安全措施

6.1各工序工作人员应经过安全技术培训并考试合格后方可上岗。

6.2丙烷气瓶、氧气瓶、乙炔气瓶应布置在焊接和切割火焰的上风或侧风向，禁止布置在火焰的下风方向。燃气瓶必须站立放置，禁止倒放，氧气瓶和燃气瓶应相距大于5m。

6.3发生回火时，应立即先关闭氧气，后关燃气熄灭火焰，防止出现严重事故。

6.4焊接过程对所有气管严禁压、踩，保证气体畅通。

6.5搬运及作业时，各工序严格按操作规程进行操作，以防止发生人身伤害。

6.6焊轨作业时，应配置好必须的劳动防护用品（工作服、眼镜、长皮手套等）。配备干粉灭火器，不可使用泡沫灭火器。

6.7施工点附近不应有挥发性气体，易燃易爆物；如果存在，在设法转换或争取安全保护措施后，方可施工。

6.8气管不要靠已然加热器太近，以防爆炸。

6.9加热过后钢轨，严禁身体各部位碰及，以防烫伤。

6.10打磨前应检查端磨机是否漏电，运转是否良好，如有异常应立即联系维修电工进行维修，严禁私拉乱接，避免发生人身事故。

6.11点火焊接前所需工具摆放整齐，位置合适，禁止闲杂人员进入作业范围内。

附表1：钢轨铝热焊接操作记录表

附表2：钢轨铝热焊接焊头质量要求