国外焊接工艺.docx

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国外焊接工艺

国外焊接工艺

第一章德国施密特公司铝热焊工艺

一准备工作

1.了解钢轨型号、类别，正确选择焊剂。

2.到施工现场前对焊接工具、材料专人清点。

3.对施工设备、可燃气瓶进行检查，确保使用安全可靠。

图10-1打磨除锈图10-2打磨除锈

4.焊接钢轨两侧15米范围内必须严格按规定上紧扣件，确保焊接时轨缝间隙不得发生移动，影响焊接质量，甚至发生钢水泄漏。

二轨端除锈去污

１.检查钢轨是否有损伤，母材如有缺口将使焊接合格率降低。

２.对焊接钢轨端部、两侧和轨底进行打磨除锈，打磨范围为50mm（见图一、图二）。

３.打磨完成后，轨头端部边缘需倒角１x45度

4.必须对钢轨两端一米范围内进行烘干。

注意：

特别要重视轨底的清洁和干燥。

三

图10-3尖点的调整

对轨

１.轨缝调整：

图10-4预热枪支座

以轨脚边为基准，控制轨缝宽度为２８±１mm。

２.尖点调整（见图10-3）

将一米直尺的中点与焊缝中点重合，用钢楔子或者对轨架进行尖点调节，使焊缝两侧0.5米处钢轨行车面与直尺的间隙为1.5—2mm。

3.水平对正

用一米直尺分别检查焊缝两端钢轨轨头、轨腰、轨底平直。

如有偏差，用对轨架或钢楔子进行调节。

注意：

1、磨耗轨的焊接对轨时以行车面为准。

2、对轨非常重要，可防止钢水泄漏。

四

图10-6对模

夹具安装

１.夹具安装要与轨面平行。

２.预热枪支座：

可以在预热过程中，根据需要调整预热枪前后左右位置（见图10-4）。

３.在调节预热枪高度时，首先调节预热枪与轨面平行。

4.预热枪头到轨面的高度为４０mm（见图10-5）。

图10-7侧模对中

5.多用塞尺的作用：

调节预热枪高度．确定夹具安装位置．测量焊缝的宽度．

五砂模的安装

A：

砂模的安装

１．观看砂型的外表有无裂痕或受潮，如有裂痕或受潮则砂型不能使用。

2．对砂模浇注孔浮砂清理，防止表面浮砂受高温脱落。

图10-8底模对中

3．将两片砂模贴在钢轨上进行单磨和对磨，使砂型与钢轨几何尺寸密贴（见图七）。

4．将磨好的砂模套上侧模板并安放在轨缝上，砂模必须安装在轨缝的正中央并垂直（见图八）。

如果是三片模安装，则先安装底模板，然后安装两面侧模板（见图九）。

注意：

侧模和底模一定要安装在轨缝正中！

5、安装夹紧装置：

由一人稳住砂模另一人操作扭紧夹具。

图10-9灰碴盘挂在侧模板两侧

注意：

砂型的存储与运输一定要防潮！

六

图10-10白卡纸

封箱

1．封箱前，要盖上砂型盖防止砂落入砂型中，形成夹渣。

２．用白卡纸插入轨面与砂型间的空隙。

然后开始封砂并捣实，然后修整外表。

３．在封箱过程中，两侧模板之间的砂要略高与砂型，防止钢水从两侧流出。

4．封箱完毕后要将侧模板两侧的边耳，覆盖封箱砂用来保护侧模板。

5.封箱完成后，将灰渣盘安装在侧模板两侧（见图十）。

备注1、封箱材料有两种类型可供选择使用：

图10-11分流塞试放

a.封箱砂其优点是透气性好，有利于水分的排出。

b.封箱泥其优点是操作简便。

备注2：

白卡纸的作用

a.对于砂型与轨顶面接触处缝隙较大时可塞入白卡纸，防止封箱砂落入轨缝（见图十一）。

b.白卡纸燃烧后形成的碳膜可起到保护轨面的作用。

七分流塞的安放

1、分流塞在安放前要先经过试装，过松或太紧均会给焊接质量带来影响（见图十二）。

2.在预热的过程中，要对分流塞进行干燥。

预热过程的控制

1、工作压力的控制

氧气和燃气的工作压力分别是3.5Bar和1.0Bar。

图10-12氧化焰中性焰炭化焰

2.预热时间控制

预热时间6~6.5分钟，根据气候条件，冬季可适当延长，以达到预热效果。

3.预热火焰的调节

先稍微开启氧气阀门，后打开燃气阀门，然后点火。

点火后逐渐交替打开两个阀门，直到氧气阀门完全打开为止，再通过调节燃气阀门来调节火焰大小，使火焰的长度保持在15—20mm，火焰为中性火焰（见图十三）。

4、密切关注整个预热过程

在预热过程中，应密切关注轨头受热后颜色变化过程，轨头预热完成的温度为950—1000摄氏度（见图十四）。

图10-13预热良好的接头

5、预热枪头安装错误的几种情况（见图十五）

a.预热枪头位置过高，会使轨角预热不足。

b.枪头过低会使轨头预热不足。

c.枪头不垂直会使轨脚预热不均匀。

图10-14

abc

（九）坩埚的应用

坩埚组成：

A：

马口铁桶（带盖子）

B：

坩埚底部的易熔塞

C：

硅砂内壁

坩埚的使用：

从焊剂包装中取出焊剂，混合均匀（反复倾倒三次），将焊剂旋转倒入坩埚中（见图十六），并使其顶部成锥形，插入高温火柴（见图十七），盖上坩埚盖，预热完成后立即将坩埚安置在砂模侧模板顶部定位槽内。

（十）焊剂高温反应

图十六图十七

焊剂反应时间：

10—15秒；镇静时间：

10—18秒（图十八）

注意：

A、焊剂反应过程中，操作者应该距离坩埚3米以上的距离，确保安全！

B、反应完成后，如果钢水不能漏下来，应该让钢水在坩埚中冷却20分钟后才能移动坩埚。

（十一）拆模

浇铸完成后1分钟，移去坩埚并将其放在干燥的地方，然后移去灰渣盘并将灰渣倒入坩埚中，保持环境干净。

浇铸完成4.5分钟后，拆除侧模板和夹紧装置。

注意：

a、在拆模的过程一定要小心，避免将砂型一起脱下影响钢水结晶！

（图十九）

b拆模后，及时将轨面清理干净，防止推瘤时残渣拉伤轨面！

图十九

（十二）推瘤

浇铸完成7分钟后用推瘤机开始推瘤。

浇铸棒可在20分钟后打掉。

注意：

a.推瘤过早会因焊头硬度不够而拉伤轨面！

b.推瘤过迟将给推瘤带来困难！

（图二十）

图二十

（十三）打磨

热打磨：

推瘤完成后，就可以进行粗打磨。

焊后20分钟后或温度降到300度才能放车通行。

冷打磨：

焊接接头完全冷却后可进行冷打磨，按照铁道部或者各铁路局的要求打磨

注意：

切勿用冷水浇高温中的焊头！

（十四）焊接完成

焊接完成后，把灰渣、废钢料、砂模等清理干净装入坩埚中，在离开的时候带到指定的场所处理。

禁止将其乱丢在铁路沿线，造成对铁路沿线的污染。

第二章法国QPCJ铝热焊

第一节QPCJ铝热焊接工艺概述

进行法国QPCJ铝热焊接时，首先在出发到焊接现场之前，应检查并落实铝热焊接上述所必需的设备，工具以及材料、防护用品。

对施工人员进行简要的技术交底，说明施工地点，施工内容和封锁点情况以及每个人的工作分工。

到达工作现场之后，应检查现场的安全防护措施，检查并清除可能造成安全事故及火灾的隐患，然后进行轨道及机具的准备工作，以便下一步的焊接工作。

线路封锁以后，为了防止焊接过程中钢轨产生移动，应对钢轨进行必要的固定。

然后对钢轨端头进行检查及处理，并做好必要的准备，使其达到QPCJ铝热焊接所要求的条件。

在整个铝热焊接工艺中，最难也是最关键的步骤，就是钢轨端头的对正工作了。

认真的按照正确的步骤和次序来操作，做好钢轨端头的对正，对焊接质量至关重要。

在钢轨端头对正之后，接着要检查QPCJ砂模，将其正确的安装在钢轨端头上，涂上封箱泥，这一步也非常重要。

铝热焊接工艺中另外一个关键的步骤就是砂模和钢轨端头的预热。

预热的效果将直接影响到焊接的质量。

在这个步骤之中，氧气和丙烷气体压力的调节、火焰的正确调节以及预热时间，对于完成整个预热，都是十分重要的。

此外，在预热的同时，对QPCJ焊药包和一次性坩埚进行认真的检查和准备，保证预热后可以立即进行浇注。

在预热结束后，将一次性坩埚放置在砂模上，并点燃坩埚中的焊药。

在最后一滴钢水浇注结束后，按下跑表，开始计时。

在浇注完成达到一定的时间以后，拆掉夹具，推掉顶部的砂模，并用推瘤机切除掉多余的焊料。

在推瘤结束之后，除掉砂模的杂质以及多余的焊料，通常情况下可以立即对焊头进行热打磨。

将焊头打磨至和钢轨轨头表面比较接近,并留有一定的余量。

一旦焊头冷却下来之后，再对焊头进行冷打磨。

通过冷打磨，使焊头和钢轨运行表面完全齐平，这样就获得了一个平滑的运行表面。

最后，在整个铝热焊接结束之后，清理工作现场，恢复线路，在你的身后留下的，将是焊接质量十分可靠的超长无缝线路。

第二节QPCJ铝热焊接工艺步骤

QPCJ铝热焊接工艺可以分为三个大的步骤：

焊接前的准备工作，焊接和结尾工作。

这三大步骤按操作顺序又可以分为13个步骤：

1.到焊接现场前的准备工作

2.在焊接现场的准备工作

3.轨道的准备工作

4.钢轨端头的准备

5.钢轨端头的对正

6.砂模的准备

7.预热

8.焊药包的准备

9.浇注

10.拆模与推瘤

11.热打磨

12.冷打磨

13.收尾工作

采用这种焊接工艺，从现场的准备工作到最后的收尾工作，整个过程不间断的操作，所用的时间不到一个小时。

第三节QPCJ铝热焊接工艺

一到焊接现场前的准备工作

在出发到焊接现场之前，依据标准清单，检查并落实是否已备齐铝热焊接所必需的所有工具、材料、设备以及资料。

详见第一章。

二在焊接现场的准备工作

到达工作现场之后，将所有机具及工具放置到位，检查并消除任何可能造成安全事故和火灾的隐患。

然后在轨道旁边挖一废物弃置坑，并在挖坑前检查是否有地下电缆或电缆槽。

铝热焊接区域及废物弃置坑附近一定要保持干燥！

三轨道的准备工作

1．在封锁线路前，首先将焊头附近的易燃材料清理干净，并将个人防护用品准备好。

同时，核对待焊接钢轨的类型、重量及其表面状况，确认两侧的钢轨轨型及重量与使用的QPCJ铝热焊剂相对应。

确认道床断面是否足够。

2．尽快地将轨温计置于钢轨背光的一侧，测量轨温。

如轨温低于15摄氏度，则应在焊接预热前将待焊钢轨两端各1M范围内加热至37摄氏度。

3．待焊接的钢轨端头与最近的轨枕的距离应至少为100㎜。

如不足100㎜，则必须挪动轨枕，焊头永远不能置于轨枕之上。

4．将待焊轨缝下的道碴掏至距轨底至少100㎜，以便为砂模安装提供足够的空间，并方便随后拆除砂模底板和清除多余焊料。

5．焊缝大小设置好后，必须使它在焊接过程中固定不变。

将焊缝两侧各15M范围内的扣件上好。

如果在焊接过程中受高温或低温的影响，可能使钢轨产生移动，则应采用液压钢轨拉伸器将钢轨固定后再焊接。

6．焊接前需要将焊缝两侧各3至6根轨枕上的扣件、轨枕板及绝缘垫板卸掉。

7．在焊缝两侧第四根的轨枕的钢轨底部及轨底板上各作一划线标记，以检查焊缝大小设置好后，有没有发生移位。

8．确认锯轨机、推瘤机和打磨机已经准备好，并且工作状态良好。

四钢轨端头的准备

图11-1

1．检查轨端是否有螺栓孔及裂缝、损伤等缺陷。

如有任何裂缝或损伤，需将钢轨端头切掉，切割长度要保证裂纹或损伤影响的范围被完全清除。

然后插入一段不短于部颁最小标准的插入轨。

2．任何采用氧枪切割的钢轨端头都应采用锯轨机将其锯掉至少100㎜长。

3．钢轨上螺栓孔距焊接轨端的距离都不应小于100mm。

4．若有任何金属飞边现象，用砂轮将其从轨端磨掉至少50㎜，使它同轨面齐平。

5．若焊缝某一侧的钢轨端头用其他方式焊接过，需将其他修补焊接影响到的部分全部锯掉，然后再插入一段不小于部颁最小标准的插入轨。

6．如轨端有低塌现象，其低塌深度大于2mm，长度大于20mm，则必须切掉后再进行焊接。

7．为确保预热效果及接合面的均匀，钢轨端头一定要采用锯轨机进行切割。

用直角尺检查，钢轨端头必须为直角且垂直；断面的垂直公差应小于1mm。

（见图一）

8、如果焊缝两侧钢轨的高度不同，且高差超过3.2㎜，但不小于8㎜，可以采用拉伊台克公司的一种特制砂模来完成焊接。

9、铝热焊的焊接区域为轨缝两侧各0.5米范围，为确保获得良好的接合面，所有毛刺或飞边都应打磨掉；任何油漆、油渍、锈迹和其他污垢都应用钢丝刷将其从轨端刷掉至少100㎜－150mm。

五

图11-2