關(guān)于包鋼P(yáng)60N U76CrRE熱處理鋼軌閃光焊參數(shù)調(diào)試分析

高普 羅炳成 王剛 王宇紅

摘要：包鋼P(yáng)60N U76CrRE熱處理鋼軌為一種全新的軌型，本文對(duì)本次參數(shù)調(diào)試過程中積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了分析，得出焊接過程中閃光前期和中期大熱量的積累更有利于包鋼P(yáng)60N U76CrRE熱處理軌形成良好的焊接接頭，在焊接作業(yè)中嚴(yán)格把控待焊件外形尺寸和定期更換推凸刀能有效避免焊接推瘤后舍狀包邊的出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：閃光焊、P60NU76CrRE鋼軌、LR1200焊機(jī)、參數(shù)調(diào)試

1 焊軌試焊作業(yè)流程圖

2 LR1200型鋼軌閃光對(duì)焊機(jī)參數(shù)調(diào)試分析

2.1焊接階段過程的控制調(diào)節(jié)

階段位移和階段時(shí)間都是決定焊接過程是否進(jìn)入下一階段的變量，當(dāng)焊接過程中燒化量即階段位移或設(shè)定時(shí)間有一個(gè)達(dá)到設(shè)定值時(shí)焊接就會(huì)進(jìn)入下一階段。這在焊接參數(shù)參數(shù)調(diào)節(jié)中大大增加了調(diào)節(jié)量和控制難度，在階段位移和過程時(shí)間參數(shù)選擇時(shí)會(huì)采用固定一個(gè)變量（讓其中一個(gè)變量超出此過程能達(dá)到的最大數(shù)值即可）調(diào)節(jié)另一個(gè)變量大小來控制焊接是否進(jìn)入下一階段。一般選擇調(diào)節(jié)時(shí)間變量來決定焊接進(jìn)程。

2.2各焊接階段電壓的調(diào)節(jié)

焊接閃光前期一般采用高電壓設(shè)定，在這一階段對(duì)焊接鋼軌進(jìn)行預(yù)熱，一般階段時(shí)間也會(huì)較長，使鋼軌預(yù)熱充分，保證焊接鋼軌有充足的熱量積累。

焊接閃光中期一般會(huì)采用相對(duì)低電壓，因?yàn)樵谶@一階段焊接進(jìn)入穩(wěn)定閃光階段，過高的電壓設(shè)定會(huì)使電流增大，閃光更為激烈大量的液化金屬被閃出，不利于焊接鋼軌熱量的充分積累。若選用太低的電壓設(shè)定，焊接電流會(huì)太小，會(huì)使鋼軌送進(jìn)速度大于鋼軌燒化速度，容易使焊接過程出現(xiàn)短路，不利于形成穩(wěn)定的閃光過程。因此在這一焊接階段應(yīng)該選用合適的較低電壓。

焊接閃光末期一般設(shè)定為較高電壓。此階段鋼軌端面接觸點(diǎn)增多，較高的電壓使閃光爆破更為激烈火花飛濺，激烈的閃光會(huì)形成液態(tài)金屬保護(hù)層能有效地隔絕空氣，減少焊接端面組織的氧化，減少焊接缺陷的出現(xiàn)，有利于形成良好的焊接接頭

2.3各焊接階段前進(jìn)速度、后退速度和電流參數(shù)的選擇

當(dāng)焊接過程中實(shí)測(cè)電流值小于設(shè)定的電流1時(shí)，焊機(jī)會(huì)執(zhí)行設(shè)定的燒化前進(jìn)速度，此時(shí)鋼軌端面間隙減小，閃光電阻下降，導(dǎo)致電流上升;當(dāng)焊接電流超過設(shè)定值電流1且不大于設(shè)定電流2時(shí)，焊機(jī)以與焊接電流值成反比的速度前進(jìn);當(dāng)焊接電流值等于設(shè)定的電流2時(shí)，焊機(jī)的動(dòng)夾具停止前進(jìn)，前進(jìn)的速度為0;如果此時(shí)的焊接電流值還沒有下降，仍超過設(shè)定的電流2時(shí)，焊機(jī)以與焊接電流成正比的速度后退;如果實(shí)測(cè)電流值超過了設(shè)定的電流值3時(shí)，則焊機(jī)以設(shè)定的后退速度后退。

2.4參數(shù)頂鍛量的調(diào)節(jié)

焊接頂端量的調(diào)節(jié)在LR1200型閃光對(duì)焊機(jī)的焊接中可通過直接改變焊接參數(shù)中的頂端量數(shù)值和改變參數(shù)變量系統(tǒng)壓力百分比來改變。這兩個(gè)變量都能有效地改變焊接頂鍛量的大小，但系統(tǒng)壓力是一個(gè)全局變量，對(duì)整個(gè)焊接過程中的焊接夾持移動(dòng)和頂鍛等都會(huì)有一定的影響。在焊接中大多數(shù)的頂端量調(diào)節(jié)是由改變頂端量參數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，一般設(shè)定值在10mm到18mm之間。

2.5參數(shù)頂鍛時(shí)間的選擇

帶電頂鍛時(shí)間通常設(shè)置在0.5秒～1.2秒，時(shí)間長一點(diǎn)有利于液態(tài)金屬及氧化物夾雜的排出。無電流頂鍛階段是在切斷電壓后，繼續(xù)保持頂鍛壓力，使液態(tài)金屬及氧化物夾雜徹底被擠出，并排除過熱金屬，使焊縫繼續(xù)產(chǎn)生塑性變形，形成致密的焊接接頭，但總的頂鍛時(shí)間應(yīng)控制在1秒～5秒之間。

3包鋼P(yáng)60N U76CrRE熱處理軌參數(shù)調(diào)節(jié)記錄分析

3.1關(guān)于參數(shù)時(shí)間的調(diào)節(jié)記錄及分析

增加焊接過程中熱量的輸入可有效提高包鋼P(yáng)60N U76CrRE熱處理軌軌的焊接接頭質(zhì)量，提高落錘合格率。包鋼P(yáng)60N U76CrRE熱處理軌在閃光焊調(diào)試中應(yīng)重視熱量的輸入和積累，增加焊接過程時(shí)間是有效地方法之一。

3.2關(guān)于參數(shù)電壓和頂端量的調(diào)節(jié)分析

適當(dāng)降低閃光中期電壓和增加合適的頂端量對(duì)提高包鋼P(yáng)60N U76CrRE熱處理軌的閃光焊焊頭質(zhì)量由很大幫助，但須注意的是閃光中期電壓值太低的話會(huì)使實(shí)測(cè)電流降低，將導(dǎo)致此過程鋼軌的送進(jìn)速度大于閃光燒化速度，容易使焊接出現(xiàn)短路，從而不能在焊接過程中形成穩(wěn)定的閃光。當(dāng)頂端量數(shù)值選擇過于大時(shí)會(huì)造成良好的焊接組織被擠出而形成硬接頭，不容易形成合格良好的焊頭。

3.3包鋼P(yáng)60N U76CrRE熱處理軌參數(shù)調(diào)節(jié)中出現(xiàn)的一些焊接缺陷分析及處理措施

（1）在試焊調(diào)試過程中出現(xiàn)超標(biāo)較大或露頭灰斑，原因包括閃光過程中低壓過度階段電壓過高，使電流密度增大，形成較大的過梁，爆破時(shí)留下的深火口，增大了氧化物機(jī)率，頂鍛時(shí)，難以排出，而形成灰斑或者鋼軌材質(zhì)原因，含有部分合金元素等先前條件。應(yīng)采用較慢的燒化速度，適當(dāng)降低低壓過渡階段電壓，提高頂鍛壓力和頂鍛量。

（2）在焊接推流過程中推凸刀到焊縫另一側(cè)時(shí)鋼軌形成舍狀包邊，相當(dāng)于一個(gè)尖劈，出現(xiàn)應(yīng)力集中，對(duì)落錘效果影響很大。應(yīng)注意更換新推凸刀，嚴(yán)格把控鋼軌試焊件外形尺寸偏差;對(duì)偏差較大的試焊件重新打磨或更換;焊完后軌底打磨平整，要磨除多余的推凸余量。

4 閃光焊接中其他焊接缺陷

（1）過燒的破壞作用相當(dāng)于多個(gè)碎裂紋存在軌底焊縫和近縫區(qū)。過燒常常出現(xiàn)在軌底和軌底上、下角位置。

（2）線路移動(dòng)閃光焊的焊縫或熱影響區(qū)出現(xiàn)的裂紋主要是熱裂紋，其斷裂面有明顯的高溫氧化特征。馬氏體的數(shù)量是產(chǎn)生冷裂紋的重要原因;冷裂紋的產(chǎn)生還與應(yīng)力或應(yīng)變有關(guān)，凡是在拉伸應(yīng)力作用下產(chǎn)生較大拉伸應(yīng)變的部位或應(yīng)變集中部位，容易產(chǎn)生冷裂紋。

結(jié)論

此次關(guān)于包鋼P(yáng)60N U76CrRE熱處理軌的閃光焊參數(shù)調(diào)節(jié)分析中得出，焊接過程中閃光前期和中期大熱量的積累更有利于包鋼P(yáng)60N U76CrRE熱處理軌形成良好的焊接接頭，延長閃光前期和中期時(shí)間和適當(dāng)降低閃光中期電壓和增加合適的頂端量有利于減少包鋼P(yáng)60N U76CrRE熱處理軌的閃光焊中焊接接頭缺陷的出現(xiàn)，更容易形成良好合格的焊接接頭;在焊接作業(yè)中嚴(yán)格把控待焊件外形尺寸和定期更換推凸刀能有效避免焊接推瘤后舍狀包邊的出現(xiàn)。

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