YHG 500Q集裝箱式焊軌車(chē)參數(shù)調(diào)試及斷口分析

王利

【摘 要】介紹了YHG 500Q集裝箱式焊軌車(chē)在焊接鞍鋼60kg/m U75V熱軋軌和攀鋼60kg/m U75V淬火鋼軌的參數(shù)調(diào)試，通過(guò)調(diào)試焊接參數(shù)來(lái)優(yōu)化焊縫組織以減少灰斑等焊接缺陷，并提出了個(gè)人的觀點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】集裝箱式焊軌車(chē)；參數(shù)調(diào)試；斷口；線(xiàn)上焊

1 YHG 500Q集裝箱式焊軌車(chē)介紹及當(dāng)今焊軌發(fā)展形勢(shì)

隨著現(xiàn)代鐵路的高速發(fā)展，對(duì)客、貨運(yùn)輸要求越來(lái)越高，為了滿(mǎn)足鐵路現(xiàn)代化的需要，近年來(lái)鐵路經(jīng)歷了6次大提速。鋼軌無(wú)縫化的大規(guī)模應(yīng)用，對(duì)我們的鋼軌焊接質(zhì)量提出了新的挑戰(zhàn)，合格的鋼軌焊縫內(nèi)在和外觀質(zhì)量，是車(chē)輛高速安全運(yùn)行的保障。隨著鋼軌焊接的不斷發(fā)展，換軌大修中閃光焊應(yīng)運(yùn)而生，它是目前焊接質(zhì)量最好的一種焊接方式。用焊軌車(chē)焊接鋼軌避免了以前氣壓焊及鋁熱焊由于人為因素對(duì)焊接質(zhì)量造成的影響，無(wú)論從外觀還是內(nèi)部質(zhì)量都有著無(wú)可挑剔的優(yōu)勢(shì)，也標(biāo)志著我們國(guó)家的鋼軌焊接步入了大型機(jī)械化時(shí)代！

YHG 500Q集裝箱式焊軌車(chē)是由廠(chǎng)焊車(chē)間K900焊機(jī)改造而成，沒(méi)有自行動(dòng)力，需要車(chē)頭牽引移動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)，其焊接過(guò)程可分為預(yù)熱、閃光、燒化、頂鍛四個(gè)階段。

2 閃光焊原理

鋼軌閃光焊是將待焊的鋼軌分別上下夾緊，平順對(duì)直，然后接通電源，并使鋼軌兩端相互接近直至接觸，電流通過(guò)兩個(gè)對(duì)接工件的接觸表面時(shí)，其細(xì)小的接觸點(diǎn)的電阻及其接觸表面的電弧產(chǎn)生熱量，不斷形成金屬過(guò)梁，隨著過(guò)梁爆破產(chǎn)生閃光、飛濺使被焊端面得以清潔，并使之加熱至表面熔化狀態(tài)，當(dāng)鋼軌端溫度均勻并沿縱向呈一定分布時(shí)，立即加壓頂鍛，在壓力下相互結(jié)晶，使兩節(jié)鋼軌焊接在一起。

3 焊接質(zhì)量的影響因素

3.1 焊接影響因素

（1）鋼軌焊接受氣溫影響較大，在0℃以下和50℃以上不適合鋼軌焊接。過(guò)低或者過(guò)高的氣溫都會(huì)對(duì)接頭內(nèi)部組織產(chǎn)生重要影響。

（2）焊接時(shí)要對(duì)焊機(jī)進(jìn)行足夠的預(yù)熱，把液壓油預(yù)熱到25℃左右，并且活動(dòng)焊機(jī)使其液壓油混合均勻，這對(duì)焊機(jī)動(dòng)作有很大影響。

（3）定期要對(duì)焊機(jī)注入黃油潤(rùn)滑，減少焊接過(guò)程中的阻力。

（4）發(fā)動(dòng)機(jī)要運(yùn)行正常，保障焊接電壓穩(wěn)定。

（5）定期清理電極鉗口，保證良好的導(dǎo)電性。

3.2 要獲得優(yōu)質(zhì)焊頭，在焊接過(guò)程中必須滿(mǎn)足以下幾個(gè)基本要求：

（1）端面在加熱過(guò)程中不被氧化，閃光不能中斷，尤其在閃光后期。

（2）端頭部分應(yīng)有足夠的加熱區(qū)和適應(yīng)的溫度梯度，有足夠的塑性變形區(qū)。

4 焊接參數(shù)調(diào)試及斷口分析

以上從圖1-圖4為試驗(yàn)中遇到的一些有代表性的斷口形貌，其中以長(zhǎng)條狀灰斑最多，片狀和大面積的灰斑相對(duì)少，他們對(duì)焊接質(zhì)量都有著不可忽視的影響。有的時(shí)候雖然存在一些缺陷，但對(duì)焊縫強(qiáng)度影響不大，可是它們卻是一個(gè)影響焊縫質(zhì)量的隱患，因此在調(diào)試過(guò)程中我們應(yīng)該避免這些缺陷。

其中還遇到過(guò)一些斷口形貌比較理想的焊頭，但落錘不合格，其斷口形貌如下所示：

焊接過(guò)程中的參數(shù)由位移，時(shí)間，電壓，電流，前進(jìn)、后退速度，以及頂鍛量等組成。經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考，我們對(duì)其各階段時(shí)間，電壓，電流，速度，頂端量等進(jìn)行調(diào)試，經(jīng)過(guò)調(diào)試及落錘情況我們發(fā)現(xiàn)，在焊接過(guò)程中我們要適當(dāng)延長(zhǎng)閃光時(shí)間，以保障有足夠的熱量輸入，只有這樣才能保障有一個(gè)好的斷口組織，同時(shí)適當(dāng)提高頂鍛量，有助于提高鋼軌焊接接頭強(qiáng)度，但也不要盲目的認(rèn)為要無(wú)限制的去增加頂鍛量。過(guò)大的頂鍛會(huì)把熔合好的鋼軌擠出來(lái)，留下加熱不足的部分，那樣的話(huà)對(duì)鋼軌接頭的強(qiáng)度存在不好的影響。經(jīng)過(guò)我們長(zhǎng)時(shí)間的努力終于完成了鞍鋼U75V熱軋軌和攀鋼U75V淬火軌的參數(shù)調(diào)試。并成功通過(guò)鐵道部型式檢驗(yàn)，落錘均未斷，斷口組織很好，焊縫強(qiáng)度也很高，斷面均無(wú)明顯缺陷。并且成功在鐵路線(xiàn)上使用焊軌車(chē)完成線(xiàn)上焊的焊接。開(kāi)創(chuàng)了線(xiàn)上焊機(jī)械化施工的先河。

5 如何獲得優(yōu)質(zhì)焊頭

鋼軌焊接之前，焊機(jī)一定要充分運(yùn)行一段時(shí)間，對(duì)焊機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，保證液壓油在油路中混合均勻，焊機(jī)運(yùn)行順暢，并定期給焊接加注黃油，焊接鋼軌期間保障發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況良好。

焊接完成后鋼軌需自然冷卻，禁止冷水直接接觸高溫焊縫，軌腳焊瘤需徹底打磨并進(jìn)行圓角處理，鋼軌溫度控制在10～50℃進(jìn)行落錘。

參數(shù)調(diào)試中應(yīng)避免急功近利，每一臺(tái)焊機(jī)的每一個(gè)的參數(shù)都有一個(gè)適合區(qū)間，不同參數(shù)的調(diào)節(jié)范圍不盡相同。每一個(gè)參數(shù)值都有其特定的作用，并非每個(gè)參數(shù)作用都一樣，只有各項(xiàng)參數(shù)搭配合理才能焊出優(yōu)質(zhì)焊頭。

前期對(duì)焊頭預(yù)熱，要保障鋼軌有足夠的溫度，但又不能加熱過(guò)快，可適當(dāng)調(diào)整前期各階段時(shí)間。后期要確定一個(gè)合適的時(shí)間，推進(jìn)速度及電壓，只有他們搭配合理才會(huì)減少灰斑。另外焊接過(guò)程中每一個(gè)階段都需要穩(wěn)定過(guò)渡，不能出現(xiàn)斷閃，否則可能會(huì)使焊縫高溫部位被氧化，產(chǎn)生焊接缺陷。

6 總結(jié)

不同的焊軌車(chē)參數(shù)設(shè)置也不相同，可調(diào)范圍也不一樣，所以我們要根據(jù)具體情況選擇一個(gè)合適的方案，盡量消除焊縫內(nèi)部存在的缺陷，鋼軌焊接質(zhì)量對(duì)鐵路線(xiàn)上客車(chē)的運(yùn)行安全有著至關(guān)重要的作用，關(guān)乎著每一位乘客的安全，所以我們必須認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)接頭，這是對(duì)我們自己負(fù)責(zé)，也是對(duì)國(guó)家負(fù)責(zé)。

[責(zé)任編輯：劉展]