秦沈客运专线工地钢轨铝热焊接接头相错量的控制
钢轨铝热焊焊接工艺及其质量控制
1引言针对钢轨铝热焊焊接工艺展开深入的分析，可以发现该工作存在的意义就是，为了保证轨道列车在运行过程中的稳定性。
伴随着时下科学技术的不断发展与进步，行业内部对钢轨铝热焊焊接工艺提出了越来越高的质量要求。
而伴随着一些新技术的引进，相关的工作在进展的过程中，工作效率以及相应工作工序的质量，相对以往都有着不同程度的提升，所以时下的质量控制工作，相对于以往而言也有着很大的工作变动。
2钢轨铝热焊焊接工艺简析2.1轨道的准备工作简析对焊接工艺展开深入的分析，可以发现针对不同的钢轨类型的时候，需要选择不同的工作工艺以保证实际工作的质量，所以在焊接工艺展开之前，焊修操作人员首先要对待焊钢轨轨型、材质、无缝线路锁定等基本情况进行掌握，进而得到较为清晰的一组数据，通过整体的分析选择出最佳的工艺方案和最适宜的铝热焊剂；此外，在实际焊接操作过程中，对轨温应有明确标准，在一般的情况下，操作前将轨温计设置在钢轨背光的一面，以此来抵消由于日照的因素对实际轨道温度的影响，轨温达不到条件时，对需要焊接的两段轨道的两端进行加温处理，使轨道温度达到37度以上，焊接操作人员就可以做出准备焊接工作，在实际焊接工作进展的过程中要特别指出的一点就是，要对两段钢轨的端头与实际轨枕之间的距离做出严格的规范，焊头不能置于轨枕之上,在一般的情况下这个距离不得少于100mm。
最后一项准备工作需要在焊接处前后50m进行扣件锁定，防止因为外界温度变化及其他原因对钢轨产生相应的影响，严格杜绝钢轨移位问题的产生。
2.2钢轨端头的处理工作对钢轨端头准备工作展开深入的分析，可以发现相关的钢轨铝热焊焊接工艺及其质量控制The Welding Technology of Rail Aluminum Thermit Welding and Its Quality Control付安然（大秦铁路股份有限公司茶坞工务段，北京101400）FU An-ran(ChawuPublicWorks Section,DaqinRailwayCo.Ltd.,Beijing101400,China)【摘要】伴随着我国经济社会的不断发展，对我国各行各业的发展状况展开深入的分析，可以发现为了保证本行业的发展有一个较为长远的前景，在时下的发展中各行业对自身技术的要求都相对要高。
铝热焊质量管理办法
中铁十六集团京沪高速铁路三标段项目部济南铺轨分部轨道工程铝热焊质量管理办法2010-4-24发布 2010-4-27实施轨道工程铝热焊质量管理办法编制人：审核人：批号：施行日期： 2010年4月27日编制单位：2010年·济南目录一、编制依据 (2)二、概况 (2)三、目的 (2)四、适用范围 (2)五、管理机构 (2)六、铝热焊作业流程 (4)七、实施要点 (9)八、关键点控制： (9)铝热焊质量管理办法一、编制依据《钢轨焊接第1部分通用技术条件》TB/T1632.1-2005《钢轨焊接第3部分铝热焊接》TB/T1632.3-2005《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》(铁建设【2007】85号)二、概况中国水电集团京沪高速铁路土建工程三标段项目经理部铺轨工区承担泰山西站、曲阜东站正线道岔、到发线道岔的焊接任务，其中正线道岔16组，涉及钢轨型号为R350HT、包钢U71Mn(k)、鞍钢U71Mn(k)，型式实验种类为R350HT+包钢U71Mn(k)、包钢U71Mn(k)+鞍钢U71Mn(k)、鞍钢U71Mn(k)+鞍钢U71Mn(k)、R350HT+鞍钢U71Mn(k)四种，到发线道岔13组，涉及钢轨型号未知。
根据《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量的暂行标准》第14.3.1条的规定，道岔内及两端与线路连接的钢轨锁定焊采用铝热焊焊接。
我单位计划采用焊剂为施密特公司产品。
在设计锁定轨温范围内，焊接顺序为先直后曲导轨，再焊接岔内转辙器基本轨，然后与区间焊联，最后焊接尖轨。
道岔尖轨焊接及与相邻无缝线路的焊联在设计锁定轨温范围内进行。
三、目的为确保铝热焊焊接质量，使铝热焊焊接一次合格率达到100%，编制本质量管理办法。
四、适用范围本办法适用于中国水电集团京沪高速铁路三标段铺轨工区（中水十三局）泰山西站、曲阜东站道岔铝热焊接质量管理。
五、管理机构为确保铝热焊焊接质量，成立质量管理机构。
铝热焊接接头的质量控制
铝热焊接接头的质量控制Quality Control of Thermite Welded Joint蔡凯（中国土木工程集团有限公司，北京100038）CAI Kai(China Civil Engineering Construction,Beijing100038,China)【摘要】铝热焊因其作业灵活的特点，在野外作业条件下被广泛应用。
由于铝热焊接接头质量受焊接工艺的影响较大，而焊接工艺受操作人员、施工环境的影响，因此，现场作业时需分析特殊条件下的施工工艺并进行实时调整，从而保证焊接接头质量。
以阿尔及利亚沿海铁路项目为例，结合现场施工实际情况，分析地中海气候条件及各施工步骤对焊接接头外观质量及铸造质量的影响，提出能够有效提升焊接接头质量以及现场施工效率的措施。
【Abstract】Because of its flexible operation,thermite welding is widely used in field operation.Because the quality of thermite welding joint is greatly affected by the welding process,which is affected by the operators and the construction environment,it is necessary to analyze the construction process under special conditions and make real-time adjustment in field operation to ensure the quality of welding joint.Taking the Algerian coastal railway project as an example,combining with the actual construction situation,the influence of Mediterranean climate conditions and various construction steps on the appearance quality and casting quality of welded joints is analyzed,and the measures that can effectivelyimprove the qualityofwelded jointsand construction efficiencyofthesite areproposed.【关键词】铝热焊；焊接接头；质量控制【Keywords】thermite weld;welded joint;qualitycontrol【中图分类号】TU74；U213.92【文献标志码】B【文章编号】1007-9467（2021）12-0184-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2021.12.0521引言世界各国都在发展和推广无缝线路，目前钢轨的焊接方法主要有闪光焊、气压焊、电弧焊和铝热焊。
秦沈客运专线钢轨的焊接及相关问题
秦沈客运专线钢轨的焊接及相关问题
周清跃;张银花;陈朝阳;周镇国
【期刊名称】《铁道学报》
【年(卷),期】2003(025)005
【摘要】对用于秦沈客运专线铁路的攀钢、鞍钢产PD3及进口法国UIC900A钢轨闪光焊及铝热焊焊接接头进行了性能检验,对其结果进行了归纳整理.结果表明:闪光焊及铝热焊焊接接头的疲劳、静弯性能均可达到相应技术条件的要求;焊接接头的硬度与母材匹配,平直度良好.闪光焊焊接接头的落锤、试样拉伸、试样冲击韧性均达到和超过TB/T1632-1991的规定.而铝热焊接头的抗拉强度、伸长率、冲击韧性与母材的比值均小于闪光焊.结合国内外情况对基地闪光焊接的工位布局进行了讨论;对各种焊接方法进行了对比.建议在秦沈客运专线的运营中应加强对焊接接头使用情况的跟踪观察.
【总页数】5页(P114-118)
【作者】周清跃;张银花;陈朝阳;周镇国
【作者单位】铁道科学研究院研发中心,北京,100081;铁道科学研究院金化所,北京,100081;铁道科学研究院金化所,北京,100081;铁道科学研究院金化所,北
京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】U213.4;TG40
【相关文献】
1.秦沈客运专线300m长钢轨装卸方案的优化 [J], 薛淑红
2.秦沈客运专线60 kg/m钢轨18号单开道岔设计 [J], 田德仓
3.秦沈客运专线60 kg/m钢轨18号单开道岔设计 [J], 田德仓
4.秦沈客运专线钢轨铝热焊缺陷分析 [J], 胡智博;李力;邹立顺;裘德海
5.秦沈客运专线钢轨的基本要求及国产化 [J], 周清跃;周镇国;郭福安
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
秦沈客运专线钢轨的焊接及相关问题
文章编号:1001 8360(2003)05 0114 05秦沈客运专线钢轨的焊接及相关问题周清跃1, 张银花2, 陈朝阳2, 周镇国2(1铁道科学研究院研发中心,北京 100081;2铁道科学研究院金化所,北京 100081)摘 要:对用于秦沈客运专线铁路的攀钢、鞍钢产PD3及进口法国U I C900A钢轨闪光焊及铝热焊焊接接头进行了性能检验,对其结果进行了归纳整理。
结果表明:闪光焊及铝热焊焊接接头的疲劳、静弯性能均可达到相应技术条件的要求;焊接接头的硬度与母材匹配,平直度良好。
闪光焊焊接接头的落锤、试样拉伸、试样冲击韧性均达到和超过T B/T1632-1991的规定。
而铝热焊接头的抗拉强度、伸长率、冲击韧性与母材的比值均小于闪光焊。
结合国内外情况对基地闪光焊接的工位布局进行了讨论;对各种焊接方法进行了对比。
建议在秦沈客运专线的运营中应加强对焊接接头使用情况的跟踪观察。
关键词:秦沈客运专线钢轨;焊接接头性能;对比中图分类号:U213.4;T G40 文献标识码:AWelding of rails and related problems ofthe Qin Shen Passenger LineZHOU Qing yue1, ZHANG Yin hua2, CH EN Zhao yang2, ZH OU Zhen g uo2(1Research&Development Center,China Academy of Railw ay S ciences,Beijing100081,China;2M etals&Chemi stry Research Institute,China Academy of Rai lw ay Scien ces,Beijing100081,China)Abstract:Som e m echanical properties of flash w elding joints and alum inothermic w elding joints of rails are tested. T hese rails are laid on the Qin Shen Passenger Line,such as PD3made in China and UIC900A im ported from France .T he results are gathered and analysed,w hich show that either in flash w elding or in alum inothermic w elding,the fatigue and static bend properties of w eld joints meet the requirements in related specifications.T he hardness of w eld joints is matched w ith that of the parent material.The tolerance for straightness in the rail head area of the weld joint is regular.The results of drop hammer,specimen s tensile and impact tests of flash w elding joints satisfy all require ments of Standard TB/T1632 1991.T he w orking position arrangements of flash w elding are pared w ith each welding method,flash w elding shall be the best one.Whereas the properties of welding joints,it is sug gested that emphasis should be laid on observation of w elding joints on the Qin Shen Passeng er Line.Keywords:Qin Shen Passenger Line;w eld jo int properties;comparison秦沈线是我国第一条客运专线铁路,除山海关绥中北(综合试验段)上行约66.8km采用进口法国CORUS公司生产的60kg/m(中国断面)U IC900A钢轨外,其他均采用国内攀钢和鞍钢生产的PD3热轧钢轨。
秦沈客运专线工地钢轨铝热焊接接头相错量的控制
秦沈客运专线工地钢轨铝热焊接接头相错量的控制新运公司二公司樊卫勋摘要：工地单元焊时的钢轨接头相错量在单元轨节应力放散后就会发生变化，加之由于铝热焊接有一定的不合格率要锯掉重焊，接头相错量要综合考虑几种因素进行预留才能保证不超标。
秦沈客运专线我公司铺设的是长度为300m的长钢轨，在工地用铝热焊工艺将长度为300m的长钢轨焊成1.5km的单元轨节，称为单元焊接，工地编号字母为D。
单元焊后用连入法将1.5km的单元轨节通过应力放散锁定后最终形成无缝线路，此时的焊接称为锁定焊接，工地编号字母为S。
根据《秦沈客运专线有碴轨道工程质量检验评定标准（试行）》第3.5.9条的规定：“长钢轨就位合龙时，左右两股钢轨的焊接接头宜相对，相错量不应大于100mm，”第3.7.3条规定：“……左右两股钢轨的锁定轨温差不得大于3℃……”所以必须在钢轨单元焊接时对接头相错量进行控制才能保证在钢轨应力放散后焊接接头相错量不超标。
一、接头相错量的控制应考虑的几个因素⒈应力放散时钢轨的拉伸量秦沈线钢轨接头示意图见下图：元轨节两股钢轨的锁定轨温差不超过3℃的要求，可以计算出由拉伸而产生的相错量在D1接头处最大。
计算如下：ΔLD1＝α×L×Δt＝11.8×10-6×1203×3＝42.6mmL为拉伸钢轨的长度，由于基地采用接触焊接，有顶锻量，所以每根长轨的实际长度基本都为299.5m。
L＝299.5×4＋5.5＝1203m同样可以计算出其他单元焊头在两股钢轨锁定轨温差最大相差3℃时由于拉伸而产生的相错量，具体见下表。
（单位为mm）⒉焊头不合格率的影响铝热焊接由于在工地作业，其焊接质量受外界的影响很大，合格率（经探伤）不可能达到100%，不同的焊剂、焊接工艺合格率均不相同，如果一个焊头被判为不合格，必须锯掉重焊，直到合格。
当焊头焊一次的合格率为x%时，要达到99%的合格率，对于一个焊头来说焊几次的机率能达到呢？计算如下：第一次的合格率：x%第二次的合格率：x%+（1－x%）x%第三次的合格率：x%+（1－x%）x%+｛1－［x%+（1－x%）x%］｝×x%＝3× x%－3（ x%）2+（ x%）3计算结果见下表：按秦沈线我们施工的不合格率看，一个接头基本上最多焊3次（即改2次）都能达到合格要求。
秦沈客运专线B27-G2标段轨道工程施工总结
秦沈客运专线B27－G2标段轨道工程施工总结中铁一局秦沈客运专线工程指挥部一、工程施工概况秦沈客运专线轨道工程施工分为三个标段，中铁一局秦沈客运专线指挥部承担了其中B27－G2标段轨道工程的施工任务。
其工程数量为线路全长142.748正线公里，正线铺轨283.854公里，站线铺轨4.741公里，铺岔22组，铺碴65.52万方（其中底碴21.96万方，面碴43.56万方）。
计划施工工期由原来的2001年8月1日至2002年7月31日，调整为2001年10月1日至2002年6月30日。
秦沈客运专线是我国第一条一次铺设跨区间无缝线路的新建双线电力气化客运专线，代表着国内最先进的铁路施工技术，其轨道工程更是一个全新的项目。
它的施工特点是：设计标准高、轨道精度高、线路质量高；施工工艺新、施工技术新、机械设备新；规范标准严、工艺要求严、材质把关严；工序衔接紧、工期安排紧、概算费用紧。
在秦沈客运专线总指挥部、总公司指挥部、局指挥部的正确领导下，在秦沈客运专线“快速、有序、优质、高效”工作方针的指引下，经过我集团有限公司全体参建职工的奋力拼搏，很好地完成了各个阶段的施工任务。
2001年完成铺设长轨轨道110公里，2002年5月24日完成道岔铺设（累计铺岔22组，其中38号8组、18号8组、50Kg/m轨18号2组、9号4组），6月4日完成正线长轨焊接（累计基地钢轨焊接接头20538个），6月11日完成正线长轨轨道铺设（累计铺设长轨轨道283.3公里），比原定铺通工期提前了50天。
7月29日完成现场钢轨铝热焊单元作业，7月31日完成道岔机械化整道作业（委托沈阳大机段施工，累计22组），8月1日完成前三遍机械化整道作业（累计整道845公里），9月12日完成正线的焊接、应力放散、线路锁定作业，9月14日完成全部基地钢焊接（累计完成基地钢轨焊接接头22109个，284.67公里，其中正线焊轨21022个、周期检验、型式试验521个、整改缺陷焊头263个、调试设备303个），9月15日完成站内正线及道岔的焊接、应力放散、线路锁定作业，10月6日完成全部工程运输，累计运输路料126万吨公里，10月27日完成线路所处与三局接轨的正线焊接、应力放散、线路锁定作业（累计完成现场钢轨铝热焊单元焊接头1820个，销定焊接头446个，共计2266个），11月6日完成第四遍、第五遍机械化整道作业和线路道床细整作业（累计整道作业568公里，道床细整284公里），11月9日完成B27－G2标段轨道工程竣工验交工作。
铁路钢轨铝热焊接管理办法
铁路钢轨铝热焊接管理办法第一章总则第一条为加强钢轨铝热焊接管理确保铝热焊接质量制定本办法。
第二条本办法适用于国家铁路和中国铁路总公司(以下简称总公司)控股铁路的线路大修、维修中的钢轨铝热焊接管理新建、改建铁路线路的铝热焊接管理参照本办法执行。
第二章职责与分工第三条总公司工电部负责制定钢轨铝热焊接技术标准、规章制度等负责钢轨铝热焊接管理工作组织钢轨铝热焊接人员培训。
第四条铁路局集团公司工务部负责细化钢轨铝热焊接工作的管理制度督促、指导钢轨铝热焊接工作各项规章制度及作业标准的贯彻实施督促钢轨焊接单位进行型式检验和生产检验组织对焊接作业进行日常检查和作业回放抽查制定受托焊接的管理制度负责对受托焊接单位进行资格审核(钢轨铝热焊接受托单位要求见附件)第五条铁路局集团公司的钢轨焊接单位(含工务段、桥工段、大修段、大型养路机械段等)负责本单位钢轨铝热焊接作业管理负责与受托单位签订协议并对钢轨铝热焊接作业过程进行监督管理。
第三章组织管理第六条钢轨铝热焊接工作实行专业化管理钢轨焊接单位应有专人负责钢轨铝热焊接管理工作焊轨人员应专业化非钢轨焊接专业队伍不得进行铝热焊接作业。
第七条铁路局集团公司的钢轨焊接单位应按管辖范围合理设置钢轨铝热焊接作业组原则上每个单位不多于５个每个焊轨作业组至少包含３名具有«钢轨铝热焊接培训合格证»的主要焊轨人员各焊接作业组应由铁路局集团公司工务部统一编号并建立台帐台帐包含焊接作业组所属焊接单位焊接作业组成员个人信息、培训合格证编号和有效期等信息焊接作业组主要焊轨人员变动时台账应动态更新。
第八条若钢轨铝热焊接工作量超过作业能力铁路局集团公司的钢轨焊接单位可委托有资质的单位进行受托焊接作业。
第四章技术标准和作业要求第九条钢轨铝热焊接应执行铁道行业标准«钢轨焊接第１部分:通用技术条件»(ＴＢ/Ｔ１６３２ １)、«钢轨焊接第３部分:铝热焊接»(ＴＢ/Ｔ１６３２ ３)和总公司相关标准、技术文件、焊接工艺规程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
秦沈客运专线
工地钢轨铝热焊接接头相错量的控制
新运公司二公司樊卫勋
摘要：工地单元焊时的钢轨接头相错量在单元轨节应力放散后就会发生变化，加之由于铝热焊接有一定的不合格率要锯掉重焊，接头相错量要综合考虑几种因素进行预留才能保证不超标。
秦沈客运专线我公司铺设的是长度为300m的长钢轨，在工地用铝热焊工艺将长度为300m的长钢轨焊成1.5km的单元轨节，称为单元焊接，工地编号字母为D。
单元焊后用连入法将1.5km的单元轨节通过应力放散锁定后最终形成无缝线路，此时的焊接称为锁定焊接，工地编号字母为S。
根据《秦沈客运专线有碴轨道工程质量检验评定标准（试行）》第3.5.9条的规定：“长钢轨就位合龙时，左右两股钢轨的焊接接头宜相对，相错量不应大于100mm，”第3.7.3条规定：“……左右两股钢轨的锁定轨温差不得大于3℃……”所以必须在钢轨单元焊接时对接头相错量进行控制才能保证在钢轨应力放散后焊接接头相错量不超标。
一、接头相错量的控制应考虑的几个因素
⒈应力放散时钢轨的拉伸量
秦沈线钢轨接头示意图见下图：
元轨节两股钢轨的锁定轨温差不超过3℃的要求，可以计算出由拉伸而产生的相错量在D1接头处最大。
计算如下：
ΔLD1＝α×L×Δt
＝11.8×10-6×1203×3
＝42.6mm
L为拉伸钢轨的长度，由于基地采用接触焊接，有顶锻量，所以每根长轨的实际长度基本都为299.5m。
L＝299.5×4＋5.5＝1203m
同样可以计算出其他单元焊头在两股钢轨锁定轨温差最大相差3℃时由于拉伸而产生的相错量，具体见下表。
（单位为mm）
⒉焊头不合格率的影响
铝热焊接由于在工地作业，其焊接质量受外界的影响很大，合格率（经探伤）不可能达到100%，不同的焊剂、焊接工艺合格率均不相同，如果一个焊头被判为不合格，必须锯掉重焊，直到合格。
当焊头焊一次的合格率为x%时，要达到99%的合格率，对于一个焊头来说焊几次的机率能达到呢？计算如下：
第一次的合格率：x%
第二次的合格率：x%+（1－x%）x%
第三次的合格率：
x%+（1－x%）x%+｛1－［x%+（1－x%）x%］｝×x%
＝3× x%－3（ x%）2+（ x%）3
计算结果见下表：
按秦沈线我们施工的不合格率看，一个接头基本上最多焊3次（即改2次）都能达到合格要求。
⒊焊头锯掉长度的影响
焊头探伤判废后要锯掉重焊，锯掉的长度根据以下条件
确定。
见下焊接示意图：
其中：a范围为焊筋宽度
b长度范围为焊缝区
c与b之间的区域为热影响区
c长度以外为母材区
锯掉长度最少为焊缝区的长度，实际中焊缝区的长度在钢轨轨头与轨底处不相同，而且不同的焊剂也不相同，根据秦沈线情况，锯掉的长度按60mm控制。
误差为-5mm。
钢轨焊头判废锯掉60mm（以焊缝中心向两侧各30mm）后，再将钢轨拉伸预留出再次焊接的焊缝25mm，焊接后接头相错量较以前增大量为：
（60－25）/2＝17.5mm
按改正两次即可合格接头相错量较以前增大35mm。
二、秦沈线焊接接头相错量的控制
综合影响接头相错量的几个因素，按改正2次即达合格的要求，接头相错量最小的预留量计算如下表示。
（锯掉废头长度不超过60mm），单位为mm。
焊头焊接时最小应预留的相错量表
考虑到锯轨量最小及锯轨误差，秦沈线我们施工规定值为下表示（各个接头规定不同，最小误差5mm,最大误差9.2mm）
实际上，如果按60mm控制锁定焊头的改正机会为3次，比单元焊头多1次改正机会。
三、结论
焊头焊坏改正的机会为2次的意义为：
⒈每个焊头都有3次焊接机会，3次必须达到合格，否则要锯对面焊头才能保证相错量不超标。
（锁定焊头为4次）
⒉如果单元轨节的一股钢轨焊头均合格，另一股钢轨上的5个焊头的改正次数之和不能超过2次。
⒊如果单元轨节的两股钢轨焊头均有返工情况，则他们的改正次数之差不超过2次。
⒋如果两股钢轨的锁定轨温差小于3℃时，改正机会相应增加。
秦沈线通过控制，焊头的相错量在无缝线路成形后优良率达到100%。
二00二年6月6日。