井下窄軌無(wú)縫焊接技術(shù)探析

宋寶國(guó)

摘 要：本文主要分析了井下窄軌無(wú)縫焊接技術(shù)的具體操作方法，以及技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)，以求能夠更好的發(fā)揮該技術(shù)的作用，促進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)水平的提升，提高產(chǎn)煤質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：井下窄軌；無(wú)縫焊接技術(shù)

近些年來(lái)，礦井窄軌鐵路是礦井軌道運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，而軌道接頭焊接則是檢驗(yàn)軌道質(zhì)量的根本性因素，但其也是軌道焊接中最為薄弱的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的軌道接頭連接方式多是魚(yú)尾板連接，由于存在接頭，運(yùn)煤列車通過(guò)時(shí)容易發(fā)生沖擊和振動(dòng)，引發(fā)各種安全事故，縮短軌道及運(yùn)輸車輛使用壽命。因此，對(duì)井下窄軌無(wú)縫焊接技術(shù)進(jìn)行分析就顯得極為有必要了，其是推動(dòng)煤事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在。下面，筆者將對(duì)其進(jìn)行具體論述。

1 井下窄軌無(wú)縫焊接準(zhǔn)備工作

1.1 電焊機(jī)的選擇

當(dāng)前市場(chǎng)上的電機(jī)種類可謂是多種多樣，而在進(jìn)行井下窄軌無(wú)縫焊接時(shí)，斜巷絞車道使用交流弧焊機(jī)，有架線主要運(yùn)輸大巷則使用直流弧焊機(jī)進(jìn)行焊接。

1.2 電焊條的選擇

不同窄軌在選擇電焊條時(shí)，也有一定差異。通常15-24kg/m輕軌可以根據(jù)含碳量將其分為兩類，即普通輕鋼和硬輕鋼。結(jié)合元素含量進(jìn)行分析，這兩種鋼都屬于普通的碳素鋼，碳含量最高不超過(guò)0.06%，含硫量則不超過(guò)0.065%，含磷量不超過(guò)0.085%。為了更好的保證輕軌接頭焊縫的抗拉、抗彎強(qiáng)度，防止接頭的脆硬性，選擇焊條的含碳、硫、磷地域鋼軌含量的最為合適，因此應(yīng)用最多的焊條多數(shù)是T42-2低碳鋼焊條及45號(hào)中碳鋼T50-6焊條。焊條在使用之前，需要放入250℃-400℃的干燥室烘焙1-2小時(shí)。

除了要做好以上兩項(xiàng)準(zhǔn)備工作之外，焊接之前還需要將鋼軌接頭調(diào)直調(diào)平，針對(duì)異型鋼軌則需要保證工作邊緣平順，軌底和軌道腰部的軌縫在可控范圍之類，這樣做的主要目標(biāo)就是為了減小焊接誤差。

2 焊接工藝

2.1 鋼軌接頭處理

焊接之前，首先要處理好鋼軌接頭，以便后期相關(guān)工作能夠順利的進(jìn)行。第一步要對(duì)接頭進(jìn)行除銹，焊接時(shí)部分接頭由于放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而生銹，如果不及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行除銹，可能會(huì)縮短軌道使用壽命，因此需要除掉接頭上的鐵銹、油污及其他各種雜物。

其次，要在接縫下面的托一塊厚度為3-10㎜的鐵托板，這樣做的主要目的就是為了防止焊液下滲。最后，需要使用專用夾具固定好鋼軌接頭，防止其出現(xiàn)偏移。

2.2 切坡口與預(yù)留間隙

焊接時(shí)切坡口的主要作用在于使熱源也就是電弧或者是火焰能夠深入到焊接物的根部，這樣能夠有效保證焊縫的透度；同時(shí)，其還能降低加熱范圍，保證加熱的針對(duì)性，減少電弧或者是火焰，對(duì)其他無(wú)需加熱地區(qū)的影響。此外，通過(guò)該操作還能減少焊件的變形，為后期焊接做好準(zhǔn)備。而預(yù)留間隙的主要作用則是保證焊縫的透度，避免接頭被燒穿，出現(xiàn)不美觀或者是影響焊接效果的焊瘤，避免焊接部位被燒穿，或者是出現(xiàn)沒(méi)有完全焊透等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

在實(shí)際焊接期間，由于受到井下環(huán)境的制約，焊接時(shí)所有的坡口多數(shù)是氣割，上坡口的寬度在20毫米左右最為合適，坡口度數(shù)在55-65°之間，坡口之所以上寬下窄主要原因就是留有反彎曲余量，這樣焊接物冷卻之后，鋼軌表面能夠呈現(xiàn)出水平狀態(tài)。

2.3 焊接軌底

應(yīng)用窄軌無(wú)縫焊接技術(shù)的時(shí)候，首先要將鐵托板焊在接頭端面軌底下面，然后采用多層焊接法，使用180-200安電流，結(jié)合實(shí)際焊接需要，逐漸往上堆焊，一邊焊接一邊將因?yàn)楹附佣a(chǎn)生的熔渣吹出熔池，防治焊接期間出現(xiàn)夾渣氣孔等現(xiàn)象。同時(shí)焊接過(guò)程中要注意將焊接物兩端的母材熔化，保證焊液與母液完全融為一體。焊接結(jié)束之后，馬上進(jìn)行蓋面，蓋面時(shí)則需要注意溫度不能過(guò)低，這樣可能會(huì)導(dǎo)致蓋面不嚴(yán)實(shí)，但是溫度也不能過(guò)高，否則可能會(huì)對(duì)損壞蓋面，通常溫度在250℃-300℃。

2.4 焊后熱處理

焊后熱處理的主要作用就在于其能夠有效的消除焊件的焊接應(yīng)力，其主要包含有溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力和凝縮應(yīng)力等。處理工藝主要是在鋼軌焊接之后，使用氣焊加熱焊縫，然后使用石棉灰包住焊縫，等待其自然冷卻，一般需要等待一個(gè)小時(shí)左右。

3 井下窄軌無(wú)縫焊接技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

3.1 接頭夾板連接軌道線路的優(yōu)缺點(diǎn)

該技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)在于，施工時(shí)間比較短，連接速度快、施工時(shí)靈活方便，容易拆裝。適用于井下臨時(shí)性鋪軌和運(yùn)輸。但是該技術(shù)的缺點(diǎn)也十分的明顯，即接頭容易松動(dòng)，后期施工維修量比較大，機(jī)車通過(guò)軌道時(shí)引起的振動(dòng)大、運(yùn)行時(shí)并不是十分的平穩(wěn)，機(jī)車在軌道上容易出現(xiàn)爬行的現(xiàn)象。長(zhǎng)時(shí)間使用由于扣件松動(dòng)，機(jī)車行駛期間容易產(chǎn)生火花，這樣也容易造成軌道回流不暢通，使得軌道的電流增大，對(duì)于高沼氣、高瓦斯的礦井來(lái)說(shuō)，存在有明顯的安全隱患。

3.2 無(wú)縫焊接線路的優(yōu)缺點(diǎn)

無(wú)縫焊接線路主要具備以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，首先是焊接的接頭比較平整，不存在松動(dòng)跡象，車輛通過(guò)的時(shí)候，沒(méi)有明顯的振動(dòng)沖擊，這樣不僅能夠有效減輕對(duì)車輛各零部件的損耗，降低對(duì)軌道的破壞。而且其有效的提高了車輛以及軌道的使用壽命。其次，使用該技術(shù)焊接的軌道連續(xù)性和整體性強(qiáng)，不容易被外界因素所損壞，因此日常維修的工作量也大幅度降低。當(dāng)然，該技術(shù)的應(yīng)用也存在有一定的缺點(diǎn)，即施工工藝復(fù)雜，技術(shù)水平要求相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，焊接期間費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]仙偉東.機(jī)器人焊接技術(shù)在液壓支架結(jié)構(gòu)件制造中的應(yīng)用[J].冶金與材料，2018（04）.