無縫線路移動閃光焊焊接接頭質(zhì)量控制

高博

摘要：移動式閃光焊接目前已成為無縫線路現(xiàn)場焊接的主要方式，為了提高鐵路的施工現(xiàn)場質(zhì)量，確保鐵路后續(xù)運(yùn)營的安全順利，避免造成整個無縫線路的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，本文著重對焊接前期的準(zhǔn)備工作以及焊接前的對軌、預(yù)拱度、錯邊量控制提出措施，并結(jié)合實(shí)際對整個施工過程中的溫度控制要點(diǎn)提出建議。

關(guān)鍵詞： 接頭;焊接;對軌;預(yù)拱度;質(zhì)量

鐵路現(xiàn)場焊接施工復(fù)雜，工序多，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高，協(xié)調(diào)難度大。鋼軌焊接施工是一個綜合性施工過程，包括十多個過程，如焊機(jī)調(diào)試、現(xiàn)場試驗(yàn)、連接驗(yàn)收、漿輥、鋼軌卸載、鋼軌找正、焊接、打磨、正火、矯直、故障檢測等，為確保焊接接頭的施工質(zhì)量，施工前必須做好適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備工作。

1、準(zhǔn)備工作

1.1組織管理

現(xiàn)場組織包括施工技術(shù)、質(zhì)量、安全、生產(chǎn)、設(shè)備、材料、物流的管理團(tuán)隊(duì)，以及總技術(shù)總監(jiān)和協(xié)調(diào)員的設(shè)立，確保及時提供技術(shù)咨詢和現(xiàn)場監(jiān)控，有效解決現(xiàn)場所有質(zhì)量問題，并組織和實(shí)施有效措施和方法，以提高施工質(zhì)量;能夠迅速處理可能對施工質(zhì)量造成隱患或不利進(jìn)度的因素。

1.2.施工人員

對于施工設(shè)備的操作、焊接工藝的執(zhí)行及后續(xù)接頭的驗(yàn)收，一般都由現(xiàn)場作業(yè)人員具體執(zhí)行，因此對于焊接、正火、粗磨、矯直、精磨、探傷等工位應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)步驟、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行培訓(xùn)，以保證焊接工藝能夠嚴(yán)格執(zhí)行。另外由于現(xiàn)場工作環(huán)境復(fù)雜，使用的設(shè)備、小型機(jī)具和檢測量具數(shù)量也眾多，因此必須要對設(shè)備使用規(guī)程等進(jìn)行安全培訓(xùn)。

1.3.施工設(shè)備

施工前應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)效率對設(shè)備的數(shù)量、型號、性能進(jìn)行綜合分析。必須生產(chǎn)高效率的設(shè)備備件?，F(xiàn)場施工的主要設(shè)備、工具和機(jī)器如下：鋸軌機(jī)、移動式鋼軌焊機(jī)、平板車、軌道車、正火機(jī)、仿形打磨機(jī)、電子尺、探傷儀等。為確保鋼軌焊接接頭的質(zhì)量，應(yīng)在施工期間校準(zhǔn)檢查自檢裝置。

2、工藝流程

鋼軌母材的焊前檢查和處理：鋼軌母材的焊前檢查和處理包括拆除鋼軌附件、放置滾輪、鋼軌端部和電極接觸件除銹、機(jī)車找正、鋼軌找正和夾緊、設(shè)備檢查等。在施工現(xiàn)場施工過程中，上述準(zhǔn)備工作均已通過，經(jīng)檢查符合焊接條件后，方可進(jìn)行焊接。鋼軌焊接：鋼軌焊接包括焊軌作業(yè)車對位，夾軌對中及焊接與推凸。

焊后處理：包括粗打磨、熱處理、矯直、精整、外觀檢驗(yàn)及探傷。

移動閃光焊接頭外部質(zhì)量控制：在鋼軌焊接過程中，必須嚴(yán)格控制接頭的外部質(zhì)量，特別是平直度。由于現(xiàn)場移動閃光焊是一個綜合性的施工過程，鋼軌對準(zhǔn)、焊接、正火、矯直和精整都是直接影響焊接接頭平直度的關(guān)鍵工序。

3、接頭質(zhì)量控制要點(diǎn)及具體措施

為了進(jìn)一步保證接頭的質(zhì)量，結(jié)合實(shí)際情況，特提出以下控制要點(diǎn)。

3.1對軌工序

施工現(xiàn)場施工時，曲線段、直線段、坡道等軌道條件會對軌道的平順性產(chǎn)生一定影響。焊接時，移動式閃光焊機(jī)通過鉗口表面和鋼軌腰部表面之間進(jìn)行夾緊。由于兩者接觸部位均為圓弧表面，因此僅通過夾緊不可能達(dá)到足夠的離心精度，尤其是在非線性截面中。因此，焊接前必須首先進(jìn)行對中，對中是以兩個待焊母材的行車面和工作邊為基準(zhǔn)，并且使用墊鐵消除鋼軌的扭曲及曲線段的彎道超高問題。

3.2.預(yù)拱度控制

預(yù)拱度是控制高接頭平直度大小的關(guān)鍵因素，預(yù)拱度太大容易產(chǎn)生高接頭，預(yù)拱度太小容易產(chǎn)生低接頭。在施工過程中，首先拆下扣件，并填充墊塊。預(yù)留預(yù)拱度時，必須通過理論及現(xiàn)場對接頭焊前、正火前后及矯直前后的平直度比對試驗(yàn)確定，嚴(yán)格把控墊塊距離與高度，對出現(xiàn)的高低接頭認(rèn)真分析，以期實(shí)現(xiàn)預(yù)拱度選擇得到最優(yōu)。

3.3焊接錯邊量的控制

對閃光焊而言，鋼軌的夾持對中主要通過焊機(jī)進(jìn)行，在加上人工輔助，可以較好的實(shí)現(xiàn)對中。由于待焊母材受到制造技術(shù)、運(yùn)輸及鋪設(shè)等過程中的影響，每支鋼軌的平直度、型式尺寸、扭曲度都會有一定的偏差，再加上焊機(jī)本身的機(jī)械對中結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，長時間使用難免會產(chǎn)生間隙，造成機(jī)械誤差，因此接頭焊接后普遍存在著一定的接頭錯邊，對于錯邊超標(biāo)的接頭，一般采取鋸切的方式處理，這樣就極大地影響了施工進(jìn)度，為此要嚴(yán)格控制接頭錯邊量。首先鋼軌焊前檢查工位一定要嚴(yán)格檢查鋼軌每支鋼軌是否有明顯扭曲、翹頭、低頭等情況，必要時要進(jìn)行鋸切，重新打磨新的斷面。其次應(yīng)建立完善的設(shè)備養(yǎng)護(hù)制度，定期對焊機(jī)進(jìn)行維修、保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時修復(fù)，以保證焊機(jī)設(shè)備完好。最后也要對墊塊傾斜度及位置等進(jìn)行分析，針對不同型號鋼軌，結(jié)合理論與實(shí)踐適當(dāng)調(diào)整墊塊類型與墊塊位置，以消除鋼軌母材扭曲及斷面誤差帶來的接頭錯位。

3.4 相關(guān)工序的溫度控制

3.4.1 溫度控制

（1）焊接工位溫度的控制

與廠焊（固定式閃光焊）焊接環(huán)境不同，由于現(xiàn)場焊接環(huán)境受天氣影響較大，因此一定要對相關(guān)各環(huán)節(jié)的溫濕度進(jìn)行把控，以防止接頭組織發(fā)生變化，從而影響接頭的焊接質(zhì)量。對于焊接工位，軌溫在0℃以下應(yīng)禁止焊接，在0-10℃之間時，也應(yīng)對鋼軌母材端部1m范圍內(nèi)進(jìn)行充分、均勻的加熱，待鋼軌母材溫度上升到30-50℃再進(jìn)行焊接作業(yè)，另外焊接后為避免接頭在寒冷空氣中應(yīng)降溫速率過快而在接頭表面產(chǎn)生馬氏體組織，應(yīng)在焊接完成后，迅速對接頭進(jìn)行保溫工作，尤其是軌底角位置。

（2）正火溫度的控制

正火前接頭熱處理前應(yīng)保證接頭溫度低于500℃，確保接頭組織完全由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的珠光體組織，否則熱處理后得到粗大的珠光體或產(chǎn)生過熱組織，從而降低接頭的機(jī)械性能。另外接頭熱處理后也應(yīng)注意在寒冷空氣下，應(yīng)降溫速率過快而在接頭表面產(chǎn)生馬氏體組織。

（3）精磨前溫度的控制

由于現(xiàn)場焊接缺少時效工序，因此在矯直后接頭的溫度依然較高，為了保證接頭平直度在精磨后不會因?yàn)闇囟认陆刀鹌街倍劝l(fā)生改變，最終影響最終的驗(yàn)收。因此在精磨作業(yè)前應(yīng)保證接頭1m范圍內(nèi)的溫度控制在40℃以內(nèi)，精磨后也應(yīng)對溫度進(jìn)行控制，防止應(yīng)打磨發(fā)熱而引起接頭溫度過高，影響平直度測量結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐵路軌道設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10082-2005）.