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[wptab number=”1″ title=”版本1″ ]
1．目的与要求
目的：用化学反应热作为热源的焊接方法，改善轨道的平顺性。
要求：作业人员掌握要领、熟练操作。
2．适用范围
2.1本作业指导书适用于钢轨铝热焊焊接作业。
2.2本作业指导书适用于天窗点内进行。
3．引用标准
《铁路技术管理规程》、《铁路客运专线技术管理规程（试行）》（300～350km/h部分）、《铁路工务安全规则》、《上海铁路局300～350KM/h客运专线施工维修管理办法》、《上海铁路局300～350km/h客运专线施工（维修）驻所、驻站联络作业办法》、《上海铁路局300～350km/h客运专线运统-46使用管理办法》、《上海铁路局300～350km/h客运专线施工维修管理办法（暂行）》、《上海铁路局电气化铁路安全实施细则》、《上海铁路局营业线施工、检修作业驻站安全防护办法》、《关于印发〈上海铁路局沪宁城际钢轨探伤管理办法（暂行）〉的通知》。
4．工具材料
防护信号、铝热焊材料等。
5．作业程序与要点
5.1点名分工
工班长组织职工列队点名,明确作业分工项目、内容及时间，所有职工均应按规定使用劳动保护用品。
5.2安全预想
5.2.1上班集中思想，明确各自作业范围及特点，做到自控、互控、他控及联控。
5.2.2作业时，氧气、乙炔气瓶摆放距离必须满足消防规定要求，严禁将氧气、液化气瓶存放两线间。
5.2.3施工车辆如需进入施工地段，必须经驻所（站）联络员征得施工负责人同意，并在通知区间施工人员后，方可以随时可以停车的速度驶入施工区段，并遵守施工防护标牌（信号）指示。
5.2.4每一个作业点必须配备照明设备一套，照明设备必须停放在路肩上。
5.2.5柴油、汽油必须用专用密封容器存放，专人看管，严禁接近火源。
5.2.6电气化区段安全：
（1）涉及电气化与接触网不足2m进行作业作业时，必须按停电施工天窗执行，并由供电部门人员配合进行。
（2）执行电气化铁路其他与之相关的要求。
5.2.7如遇恶劣天气，执行“安规”有关规定。
5.3工机（具）检查
5.3.1落实专人对工（机）具性能及安全性的检查确认，防止将损伤的工（机）具带入作业现场。
5.3.2 使用的工（机）具必须按照路局文件要求用反光漆（模）进行编号，以防止侵限或遗留在线路上。
5.4设置防护
5.4.1正常维修作业原则上不设驻站防护员，由驻所调度统一登消记，非常站控模式下，每个维修单元内设一名驻所（站）联络员。
5.4.2现场防护员根据要求准备好防护标牌或防护灯，按要求设置防护。
5.5人机转移
5.5.1现场防护员（联系困难地段增加中间联络员）接到驻所（站）联络员通知后，会同作业负责人，组织所有作业人员在就近安全通道或在路肩上行走至作业地点附近的安全地带。
5.5.2需汽车运输时，遵守道路交通规则，注意人身安全。
5.6作业准备
5.6.1准备材料：钢轨对正支架、钢轨加热枪、钢轨加热枪支架、外模、推镏机、高压油管、切割机、推镏机、氧气、液化气或丁烷、氧气压力表、液化气压力表、氧气皮管、液化气皮管、焊缝打磨机、平挫刀、钢丝刷、不锈钢1m直尺、塞尺、齿条式起道机、点火枪、一次性坩埚、砂模、坩埚盖、低温测温仪、高温火柴、码表、防护用品等。
5.6.2工具、设备、仪器、量具检查，确保设备状态良好，坩埚、模具合格。
5.6.3辅助材料数量、状态检查，确保合格并满足施工过程需要。
5.6.4检查被焊钢轨轨型及材质是否符合要求。
5.6.5作业负责人确认防护已到位，并接到施工命令（命令号、施工起讫时间）后，通知作业人员，上道作业。
5.7基本作业
5.7.1轨端处理
（1）用砂轮切割机或氧焰切割钢轨，要求切割后的钢轨端部垂直度误差不大于2mm，氧焰切割不得有凹陷，并清除氧化物。
（2）轨缝离轨枕边缘不少于100 mm。
（3）距待焊钢轨端部两侧200 mm范围内钢轨表面清除油污、锈蚀等污物。
5.7.2固定钢轨
（1）固定待焊钢轨。预留轨缝25±2mm，分别在钢轨轨头两侧和两轨脚测量，均应符合23～27 mm范围之内。
（2）水平对正：两侧钢轨水平对正时，应以轨顶面为基准，并预留1mm的上拱度。
（3）纵向对直：在轨头内测作用边用1m直尺测量，两根钢轨与直尺密贴，当两待焊钢轨轨头宽度有误差时，应以两钢轨内侧作用边为基准对直。
（4）钢轨的扭转矫正：调整对轨架的螺钉来矫正钢轨的扭曲，使轨顶面、轨头内侧作用边、轨腰和轨底同时对直。若钢轨轨腰厚度与轨底宽度有误差时，则应对称设置。
5.7.3模具安装
（1）检查砂模干燥、无缺少、无破损、无受潮。
（2）取出侧模，合在轨端一侧上研磨，使之与钢轨密合，然后嵌入铝模套板中。
（3）安装底模：从底板的两个小导槽入，用夹具适当夹紧侧模；再次检查侧模安装是否倾斜，并进行适当调整，夹紧侧模。在运营线路上直接焊接钢轨有倾斜时，应把有出渣口侧模放在内侧。
（4）用干净的纸板盖住模具上方，防止杂物进入砂箱。
（5）从底板到侧模，从下往上涂封箱泥，包括出渣口和夹板紧固螺丝，夹板紧固螺丝应放在轨高一侧，以防溢出的铁水使紧固螺丝粘住。
（6）在模具的开口边安装灰渣盘，用封箱泥密封灰渣盘与模具之间的连接处，盘中放入干的细砂或用过的坩埚渣。
（7）为防止铁水从模具的缝隙中溢出，需准备一个1m长的应急棒，应急棒一端涂有球形的封箱泥。
5.7.4加热
（1）安装加热器支架，使加热器喷嘴处于焊缝的中间，高度离轨面50mm。
（2）采用传统坩埚焊接时，安装固定坩埚支架，将坩埚置于支架上，调整好坩埚支架的高度，使坩埚底部与模具顶部的距离为10～20 mm，取下坩埚，再将坩埚支架旋转90度。
（3）打开氧气和乙炔气减压阀，检查氧气和乙炔气的工作压力。氧气压力为70PSI，约4.9帕；乙炔压力为10PSI，约0.7帕。
（4）少量打开乙炔旋钮，点燃后把旋钮开到最大，再打开氧气旋钮，调整火焰至最佳，喷嘴处中性火焰应为11～13 mm。
（5）把加热器喷嘴放入模具内，开始计时，并做好记录。
（6）把砂芯放在砂模边上，干燥不少于2分钟。
（7）预热时间5分钟后，关闭加热器氧气阀门，然后关闭乙炔气阀门。
5.7.5坩埚准备、装入焊剂
（1）检查坩埚和坩埚盖，应干净、干燥、无损坏、无裂缝、熔塞完好，然后将坩埚放在干净平整的地方。
（2）取出焊剂，检查是否有破损、受潮。
（3）焊剂倒入坩埚中，使顶面成堆状，并插入高温火柴，盖上坩埚盖。
（4）把焊剂卷标贴在记录本上。
5.7.6点火及浇注
（1）预热结束后，取下加热器，放置砂模顶部砂芯。
（2）迅速放上坩埚，用高温火柴在30秒内点火，点燃后高温火柴插入焊剂25 mm。
（3）出渣口熔渣不留时，开始计时。
5.7.7拆模、推瘤
（1）根据季节不同，保温5～8分钟后开始拆模。
（2）用坩埚叉搬走坩埚，并移去灰渣盘。
（3）拆除夹具、铝模侧板、底板。
（4）用锤子把砂模上端及两个浇口棒打掉。
（5）清除轨面上的封箱泥。
（6）迅速安装推瘤机进行推瘤。要求从拆模到推瘤开始不超过2分钟，推瘤时间不超过25秒。
（7）推瘤刀应调整离钢轨表面间隙大于1 mm，使焊缝推瘤后留有一定余量，刀片不得与钢轨表面接触。
5.7.8打磨
（1）粗打磨：当焊缝温度自然冷却至700℃以下时，开始打磨，先打磨钢轨顶面，再打磨钢轨侧面，最后打磨圆角，后调转打磨机，打磨钢轨的另一侧。粗打磨后，应留有0.5～1 mm的余量，使钢轨冷却后，接头不低塌。
（2）精打磨：当焊缝冷却到90℃以下时，打掉小浇注棒，进行精打磨，顺序同粗打磨。
5.8验收
5.8.1由作业负责人组织，对作业后的线路回检，不符合要求的及时整改，确保作业后的线路达标。
质量要求:
执行标准：TB/T1632-2005.4
（1）焊缝顶面打磨后，不允许低凹，用1m直尺，中间拱度不大于0.3mm；钢轨作用边应平直，控制在-0.2～0；轨底部分焊缝不允许凹陷，凸出轨底底面不得大于0.5mm。
（2）焊缝两侧各100mm范围内，不得有明显压痕，划痕及镲伤缺陷；不允许手持砂轮机进行横向打磨。
（3）焊缝探伤作业：
采用CT22型探伤仪对轨头、轨腰、轨底角、轨底三角区全面探伤。执行钢轨焊缝探伤作业标准。
6．安全措施
6.1按照分工机具与人一体化原则，谁带进来机具由谁带出机具，确保定人机绑定负责制，并对照工、机具、材料登记表进行签认。
6.2由作业负责人或指定专人作业区段进行检查，确认无工、机具、材料遗漏方可撤离。
6.3下道后，由作业负责人或指定专人，核对工、机具、材料登记表，并进行再确认。
6.4防护作业按《防护作业指导书》执行。
6.5上下工地按《班组一日作业指导书》执行。
7．检查与考核
按相关检查、考核规定执行。
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1．利用施工天窗作业。
2．作业负责人由段领导或车间主任（副主任）担当。
3．轨温不低于5℃。
1．编制作业方案。
2．打印作业派工单，核对相关内容。
3．作业工机具准备。锯轨机、推瘤机、仿形打磨机、焊接设备、探伤仪、1m平直尺、塞尺、数显式道尺、扭矩扳手、电动（内燃）扳手、撬棍、抬轨夹、轨温表、铜导线、石笔、照明灯具等。
4．劳力组织。设作业负责人、驻所（站）联络员和现场防护员，其他作业人员若干。
5．设置防护。按照《高速铁路工务安全规则》设置防护。
1．封锁命令下达后，人员进入作业门（或人员乘坐轨道车出库运行），至作业地点。进入作业门（或乘坐轨道车）前要清点人员、工机具、材料数量并记录。
2．复紧扣件、测量钢轨长度。复紧待换钢轨两端各50m范围内扣件。测量待换钢轨长度并标记锯轨位置。
3．拆卸联结零件。拆除焊接钢轨及其两端各3～4根轨枕的扣件及焊头处大胶垫，除去焊头下方石砟。
4．安装铜导线、锯轨、换轨。穿戴绝缘靴和绝缘手套安装铜导线，锯轨、换轨，安装拧紧扣件（影响焊接的扣件除外）。
5．轨端除锈处理。清除距轨端100～150mm范围内钢轨表面、轨端油污、锈蚀。
6．对轨。
（1）以轨底角为基准，控制轨缝宽度。
（2）尖点调整：将1m直尺的中点与焊缝中点重合，用钢楔子或对轨架进行高度调整，使焊缝两侧0.5m处钢轨与直尺间隙3.2mm。
（3）水平对正：用1m直尺分别检查焊缝两端钢轨轨头、轨腰、轨底角是否平直。
7．砂模安装。
（1）对钢轨两端1m范围内烘烤排除钢轨表面水分。
（2）将砂模与钢轨接触面进行摩擦，使砂模与钢轨结合部密贴。
（3）将砂模浇筑孔与左右轨角对称，确保两侧预热器高度，枪头到轨面高度为40mm。
8．封箱。按程序进行，使用封泥封箱后，严禁碰撞钢轨，防止反应时钢水外流或影响焊缝平直度。
9．预热。
（1）先少开氧气阀门，后打开液化气阀门，交替调节两气阀，直到氧气阀门完全打开。通过调节液化阀门来调节火焰大小，保持蓝色火焰40～50mm，火焰为中性。
（2）工作压力控制：液化气1.0，氧气3.5。
（3）预热过程：在预热过程中，密切关注轨头受热颜色变化过程，轨头预热完成的温度为950℃～1000℃，其颜色为红色，预热时间为6～7min。
10．使用坩埚。检查确认坩埚完好，从焊剂包中取出焊剂，混合均匀，将焊剂倒入坩埚中，并使其顶部成锥形，插入高温火柴，盖上坩埚盖。预热完后立即安装坩埚。
11．焊剂高温反应。反应时间为6～7s，镇静时间为10～18s。反应后，应让铁水在坩埚中冷却10min后，确定钢水不会下漏时，再移动坩埚。
12．拆模。继续冷却5min后，先移去灰渣盘，然后移去坩埚，并将其放在干燥的地方，保持环境干净。
13．除瘤。反应完成后6～7min，开始除瘤，20min后可打掉浇筑棒。
14．打磨。除瘤后进行热打磨。
15．标注铝热焊缝标记。清理现场，清除焊缝上残留物，做好焊缝编号标记，把焊剂卷标贴在铝热焊接记录本上。
16．安装、紧固焊头部位扣件；填好废渣处理坑；恢复线路外观。
17．作业质量回检。
（1）检查焊头外观；用1m平直尺检查焊头平直度。
（2）检查作业范围内及其前后轨道几何尺寸、联结零件。
18．焊缝探伤。焊接后及时安排焊缝探伤。
19．作业完毕后，清点人员、工机具、材料，确认无误后，锁闭作业门（或人员乘坐轨道车回库）后，作业负责人通知驻所（站）联络员作业完毕销记，驻所（站）联络员办理销记手续。
图1 钢轨铝热焊焊接（法焊）施工作业流程图
质量符合《高速铁路有砟轨道线路维修规则》、《高速铁路无砟轨道线路维修规则》规定。
1．作业人员按规定穿戴、使用劳动保护用品，人员和工机具与接触网必须保持2米以上距离。
2．严格执行进出作业门管理制度。作业人员统一路径行走。作业过程中严禁依靠桥梁栏杆，防止高空坠落。
3．轨道车（汽车）、作业车运行严格执行相关规定，加强出乘前的检查，不准带病运行。
4．机具使用执行相关操作规程，防止造成事故。
5．作业轨温条件遵守《高速铁路有砟轨道线路维修规则》、《高速铁路无砟轨道线路维修规则》规定。
6．作业时，不得碰轧连接线、电容线、接地线、吸上线等。
7．双线地段严禁在两线间摆放工机具、材料。
8．作业中，严禁跨越未封锁线路。如必须跨越时，设置专人防护，按“手比、眼看、口呼”制度，确认无车时，方可通过。
9．放行列车时，轨温应在300℃以下。
10．乙炔瓶不得靠近热源和电器设备。乙炔瓶与明火的距离不得小于10m，与氧气瓶间距离不得小于5m。
11．高温反应时，人员站在坩埚3m以外。
12．废弃坩埚、灰渣高温时不得放置在电缆附近，温度降低后就近掩埋，严禁放置在易燃品附近。
13．焊接时坩埚下应设有盛水托盘防止泄漏烧断电缆。
14．在轨道电路、电气化区段作业必须在电务、供电部门人员的配合下进行。
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