钢轨铝热焊(自学附图)

钢轨铝热焊自学
(铝热焊)

2016-8-28
公子小白
目 录
1.工艺流程 .............................................................................................. 1
2.工艺操作 .............................................................................................. 1
2.1 在焊接现场的准备 ...................................................................... 1
2.2轨道的准备 ................................................................................. 1
2.3 钢轨端头的对正 .......................................................................... 2
2.4立砂模 ......................................................................................... 3
2.5预热 ............................................................................................. 4
2.7浇注 ............................................................................................. 5
2.8拆除砂模、推瘤 .......................................................................... 5
2.9 热打磨 ......................................................................................... 6
2.10 冷打磨 ....................................................................................... 6
2.11收尾 ........................................................................................... 7
3.附注： .................................................................................................. 7
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钢轨铝热焊施工工艺
1.工艺流程
该工艺流程共分13个步骤：到焊接现场前的准备→在焊接现场
的准备→轨道的准备→钢轨端头打磨、除锈→钢轨端头对正→立砂模
→预热→装焊药、放置坩埚→点火、钢水浇注→拆除砂模、推瘤→热
打磨→冷打磨→焊头检测。为确保工地现场铝热焊接质量，施工时必
须严格按照工艺流程进行操作，控制好每一个步骤。
2.工艺操作
2.1 在焊接现场的准备
(1)测量轨温，掌握施工时的轨温情况。
(2)确认钢轨类型并记录，检查是否和焊剂类型一致。
(3)在线外合适的地方挖一个深300mm的坑，放置浇注后的坩埚
等废弃物，要注意是否有地下光电缆。
(4)钢轨两端各卸掉3~6根轨枕上的扣件，如果是曲线部分，需依
据曲线半径的大小去掉更多的扣件。
2.2轨道的准备
(1)检查轨道的直度和表面，同时用钢丝刷或打磨机清理钢轨端头
10~15cm，除去氧化物；检查轨头是否有压塌现象，如有压塌，应先
进行锯轨；锯轨时，应注意保证钢轨断面的垂直度，垂直公差为1mm，
不能内斜，确保浇注时钢水能灌满轨逢，锯轨外斜时，应保证两轨头
上下间距均在23~27mm范围内。
(2)检查钢轨端头位置，其距离轨枕应≥10cm，否则应调整轨枕。
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锯轨 须保证钢轨断面垂直度 钢丝刷清理钢轨端头10-15cm
2.3 钢轨端头的对正

这是焊接过程中的一道重要工序，钢轨端头对正时，须依次考虑
四个参数，即间隙、尖点、水平对正和扭转。
(1)间隙调整：轨端间隙必须为25±2mm(如果间隙<23mm将达不
到预热的效果，而且熔化的钢水会因过量而溢出废渣盘。如果间
隙>27mm，预热也将达不到效果，而且熔化的钢水还会注不满整个间
隙)，间隙尺寸检测采用梯度式测距尺或采用端带尺分别测量钢轨头
部和根部的两点，得到四个尺寸，四个尺寸必须在公差范围内
(23~27mm)。
(2)尖点(垂直对正)：在焊接之前，两端钢轨向上应有一交点，这
样就不会因施焊后的冷却造成焊缝凹陷，并能保证留有一定的凸余量
供打磨调平。调整方式为：将直尺轨放置在钢轨运行表面的正中央，
测量钢轨运行表面与直尺轨端头间隙值，根据施工经验，Ⅲ型预应力
钢筋混凝土轨枕的间隙值取为⒈5mm(木枕取为⒊2mm)。
(3)水平对正：用直尺规分别检查钢轨对接处的一段钢轨轨头、轨
腰和轨底，如果两根钢轨宽度稍有差异，将两端钢轨的中心线对齐，
差异均分。
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轨端间隙23~27mm 尖点（垂直对正）
(4)扭转：轨头内侧表面和轨肋的底部必须同时对直。端头对正

时用钢轨对正架或对正杆来调整各个参数。钢轨端头的对正是铝热焊
接工艺中最难也是最关键的一个步骤，将直接影响到焊接接头的质量。
在钢轨端头对正的过程中，绝对不能扰动施焊地段的钢轨、轨枕，对
正后，还要按照同样的程序再检查一遍，确保对正的准确性。
2.4立砂模
(1)砂模安装前将两侧的砂模在钢轨上轻轻摩擦，使其与钢轨结合
得更紧密。
(2)砂模的中心线与钢轨接头的轴线必须在同一条直线上。
(3)在砂模的出料口及夹具螺纹处抹上防漏泥。

立砂模 抹防漏泥
4

2.5预热
预热也是焊接过程中的一道重要工序，其作用在于消除砂模中的
湿气及提高钢轨和砂模的温度，预防焊头出现气孔、夹渣等质量缺陷。
它以氧气、丙烷为燃料，通过加热器来完成，预热过程如下：
(1)记录钢轨的温度。
(2)使用调节器增大压力，获得丙烷压力为10PSI，然后关掉钢瓶。
(3)将加热器装于支架上，调整喷嘴对准砂模的中心，并将分流塞
放在砂模的边缘上。
(4)将加热器从支架上拿开，点燃喷火咀。调整丙烷气和氧气的压
力混合比，得到最佳的火焰。预热时间从火焰调节好之后计起，用跑
表严格控制在5min(60kg/m钢轨)。
(5)预热完成后，依次关掉丙烷气、氧气，将预热器拿出，操作时
注意不要碰撞砂模壁。（注意：预热时要注意观察各缝隙上的防漏泥
是否有裂纹或掉下）

预热
2.6焊药包的准备(在预热之前或预热过程中)

(1)坩埚是否干净，有无裂缝、裂纹。
(2)自熔塞是否安全地位于底部中央位置。
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(3)在开封之前，焊药的包装袋是否密封、干燥，焊药包是否有破
裂或受潮，严禁使用结块的焊药。

一次性坩埚
2.7浇注

浇注前，焊工穿戴好安全保护装备，待预热结束后，将一次性坩
埚放置在砂模的正中央，30s内将焊药点燃【1】，引火芯（镁棒）插入
焊药中最深为25mm。在浇注的过程中，在钢轨的两侧分别准备两根
裹有防漏泥的短棒，以防万一有熔化钢水漏出的情况发生。当废渣停
止流出，按下跑表开始计时。

浇筑
2.8拆除砂模、推瘤

在浇注结束5min时，移走废渣盘和一次性坩埚，拆除砂模；在
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浇注结束6.5min时，将多余的焊料推除，并把轨底两侧凸出的焊料
打弯。

浇筑结束5min后移走废渣盘 推瘤
2.9 热打磨

热打磨是重新恢复交通前必做的一道工序。在热打磨过程中应注
意以下事项：
(1)打磨工穿戴好安全保护装备。
(2)在钢轨踏面上保留高出钢轨0.3~0.8mm的焊头金属。
(3)焊头的内侧及外侧与钢轨的两侧平齐。
(4)在浇注结束15min时去掉楔子。
(5)若使用了起轨器，在浇注后30min将其撤掉。
2.10 冷打磨
目的是除掉由于焊接生成的任何几何不连续表面缺陷。冷打磨应
在浇注结束 1h后进行，为保证打磨精度，必须在线路恢复施焊前的
原有状态下进行。注意：千万不能集中在某一处打磨过度，避免在短
时高温的条件下产生易断裂的马氏体晶粒，并边检测边打磨直至符合
质量要求。
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2.11收尾
清理好焊接现场，在焊头旁打上焊接印记，完成焊接记录报告。
3.附注：

[1]铝热反应
2Al+Fe

2O3=(高温)=Al2O3

+2Fe