道岔铝热焊施工作业指导书详解.docx

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道岔铝热焊施工作业指导书详解

道岔铝热焊施工作业指导书

1适用范围

本作业指导书适用于本标段管段道岔铝热焊作业。

2作业准备

1）组织技术管理人员进行学习，熟悉规范和技术标准；

2）对进场人员进行技术、安全等方面的培训，特殊工种需持证上岗，如焊接、探伤等；

3）焊接前对不同钢轨组合的焊头进行铝热焊工艺的型式检验，正式焊接前必须在型式检验通过的情况下才能进行；

4）焊接前准备齐全焊接所有的施工机具，如锯轨机、推瘤机、仿形打磨机、角磨机、对正架等，并对各种机具设备已进行调试，确保其状态良好，满足施工要求。

3技术要求

根据《中华人民共和国铁道行业标准——钢轨焊接第1部分：

通用技术条件》（TB/T1632.1-2005）、《中华人民共和国铁道行业标准——钢轨焊接第3部分：

通用技术条件》（TB/T1632.3-2005）的相关规定，焊缝平直度检验要求如下：

部位

标准值（mm/m）

顶面

0～+0.2

工作面

0～-0.2

圆弧面

0～-0.2

轨底（焊筋）

0～+0.5

检测焊缝平直度的同时，仍需对焊缝进行超声波探伤。

焊接接头中的缺陷当量大于探伤灵敏度规定值时，应判定焊接接头不合格，即发现如下缺陷时应判废：

1）双探头探伤时：

轨底角（距轨底角20mm范围）大于等于φ3-6dB（比φ３平底孔反射波低６dB）平底也当量；其他部位大于等φ３平底孔当量；

２）横波单探头探伤时：

轨头和轨腰大于等于φ3长横孔当量；轨底大于等于φ4竖孔当量；轨底角（距轨底角20mm范围）大于等于φ4-6dB竖孔当量；

3）铝热焊0°探头探伤时：

大于等于φ5长横孔当量；

4）缺陷的当量比探伤灵敏度规定的缺陷低3dB，但延伸长度大于6mm时。

4施工程序与工艺流程

4.1铝热焊工艺流程

现场铝热焊接工艺流程图如下：

4.2施工程序

1）拆除扣件，检查钢轨状态，按轨缝要求进行锯轨。

2）轨端处理，打磨光滑。

3）轨头对正，调尖峰。

4）安装砂模，扣箱封箱。

5）安装预热支架，调节火焰，预热。

6）灌注。

6）推瘤。

7）打磨。

5施工要求

5.1施工准备

1）现场根据不同钢轨类型、生产厂家之间的焊头组合选用相应的已通过型式检验的铝热焊工艺、焊剂等。

2）焊接用的施工机具准备齐全，焊剂等材料备料充足。

对任何可能导致火灾或安全事故的隐患务必进行清除。

3）确认焊头的焊接顺序及温度要求，按照焊接顺序进行焊接施工。

铝热焊焊接顺序如下图：

自由焊头采用图中的焊接顺序，焊完这6个焊头后根据温度情况对尖轨焊头进行焊接，最后是根据温度情况与前后的正线焊连。

5.2施工工艺

5.2.1焊接前的检查

1）确保道岔线型已粗调完毕；

2）焊接转辙器时先检查调整样冲点；

3）尖轨焊接时确保基本轨密贴；

4）辙叉焊接时将心轨摆至中间位置；

5）放散焊头焊接时对两端的区间轨进行放散。

5.2.2轨道准备

采取适当的防护措施，避免钢轨在对接、对正、以及焊接的过程中发生移动。

1）测量轨温。

将轨温计放在钢轨背光的一侧。

2）检查轨缝大小（27～30mm），铝热焊缝距轨枕边缘不得小于100mm。

。

3）轨端锯轨时，不垂直度＜0.6mm。

5.2.3钢轨轨头的准备

仔细检查钢轨端头，并做好焊接前的清理工作，使其达到铝热焊接所应具备的条件。

1）尽可能不要让轨端间隙位于轨枕之上。

2）用手砂轮清洁轨端100－150mm。

3）焊接区域为轨缝两侧各0.5m的范围。

4）轨面如果锈蚀，应在一米范围内清刷。

端面手砂轮除锈，避免产生氧化层。

5.2.4轨端对正

正确做好轨端间隙的设定，垂直对正和水平对正，并消除钢轨端头间的不等倾斜。

1）拆除焊缝前后5～8组扣件，以便安装钢轨对正架。

2）安装钢轨对正架，将各调整螺栓就位（触及钢轨即可，不得上紧调整螺栓）。

3）用直尺检查轨端对正情况，按对正架操作程序，松紧相应的调整螺栓对正轨端，轨头、轨腰、轨底均应平直。

4）调尖峰

①将直尺置于钢轨顶面、并以轨缝居中。

②用对正架将轨端上调，使得两端钢轨端齐平，调节尖峰。

③尖峰值暂定为2mm，尖峰值需根据现场情况进行调整，即直尺为水平状态时，直尺两端尺下间隙均为2mm，注意不得用直尺一端贴紧钢轨，而另一端翘起4mm的方法来检查尖峰值（这样检测容易忽视两边的钢轨不均匀上抬的因素）。

5）重新检查一遍，轨缝间隙、尖峰值、纵向对直、钢轨无扭转。

5.2.5砂模的准备

1）检查砂模无受潮，无裂纹，无变形，各组件不缺件，状态良好。

2）将侧砂模在轨缝处进行摩擦，使其与钢轨密贴，清除浮砂。

3）将底砂模置于金属板中，将密封膏挤入底砂模两侧的槽中，将底砂模与金属底板架于轨底，并以轨缝居中，拧紧金属底板的固定螺丝（同时在底板下侧轻轻敲打，以使底板与钢轨密贴）。

4）最后一次确认轨端的对正。

5）将两侧的砂模装入侧模夹板中，再将侧模置于底板上，并以轨缝居中（有废渣出口的侧模位于钢轨的低侧）。

6）套上侧模夹具，注意不要用力过度而夹裂侧砂模。

7）将砂模上部开口盖住。

8）用封箱泥封堵缝隙，外面再加一层封箱泥进行加固。

9）放上灰渣盘在砂模灰渣流出口及夹具螺纹上抹一层封箱泥。

在灰渣盘底部，垫一层干砂。

10）在轨枕盒内放一块铁板，并撒一层干砂。

11）准备两根堵漏棒（在末棍端部包以封箱泥）。

5.2.6预热

1）测量并记录轨温。

天气寒冷时，如果轨温低于１５℃，则应用焊炬加热至37℃，焊缝两侧应加热范围如下表所示：

轨温

两侧各应加热的长度mm

－9℃─15℃º

760─910

－15℃─－9℃

910─1220

如果轨温低于15℃，则两侧钢轨加热后用毯状物或保温罩予以保温，并在推瘤之后用保温罩扣在焊缝之上保温十分钟。

2）安放预热器支架，并调整它的位置，使预热器处于砂模的中央、高低适中。

3）氧气及丙烷气压力调节

①在氧气及丙烷气钢瓶上，将调节器的压力完全释放，使压力表指针归零。

②将气焊炬的两个阀门完全打开。

③慢慢地并且完全地打开氧气和丙烷气瓶，利用调节器增大压力，使得丙烷气的压力为0.12MPA,氧气压力为0.45MPA。

④关掉气焊炬上的两个阀门（此时压力调节完成，如果钢瓶上的调节器不被调乱，则无须再重复此调节过程）。

4）火焰调节

①在砂模外稍许打开焊炬的丙烷阀门，点燃火焰并将丙烷阀门再稍许开大些。

②慢慢打开焊炬的氧气阀门，调整两个阀门的开度，直到丙烷气阀门完全打开，而氧气阀门也开到一个适当的程度，使得焊炬的火焰获得一个在约12mm长的焰心（通常为蓝色）。

5）将焊炬迅速放在支架上，并将焊炬置于砂模的中央定位，火焰从砂模的两侧均匀地冒出来（若火焰的声音发生改变时，关掉焊炬的氧气阀门，并重新打开约三分之一转）。

6）火焰稳定之时，按下跑表计时，６０kg/m轨预热时间为4到５分钟。

7）将分流塞置于砂模边缘进行加热，有刻字的一侧朝向火焰，并使其靠近火焰但不在火焰中。

8）不间断地注视整个加热过程，到规定的预热时间，（跑表按停，确认时间，填入表中），将焊炬从砂模中取出，此时轨头，轨腰应为颜色发红。

注意不要预热过度。

9）将分流塞放到砂模顶部的中央开口处，并用木棒轻轻捣实。

10）确认预热问题，先关氧气阀门，再关丙烷气阀门。

11）在低温和大风的天气中应采取适当的保温与防风措施。

5.2.7焊药的准备（与预热同时进行）

1）检查钳锅不得受潮，无损伤，钳锅内无杂物。

2）检查焊药包是否有破损或受潮。

揭下焊药编码标签，并将其贴在焊接报表中。

3）将自熔塞安在其位（钳锅底部中央）。

4）打开焊药包，将焊药倒入钳锅内，用手将焊药搅匀，并将其顶部做成锥形。

5）插入点火引信，将钳锅盖上。

5.2.8浇注

1）将钳锅放在砂模上，并使其在砂模上居中。

2）打开钳锅盖，点燃点火引信，将点火引信插入焊药中（最深为２５mm）重新盖上钳锅盖（在预热结束后，焊药必须在３０秒钟之内点燃）。

3）手持防漏棒，站在两侧准备堵漏。

4）浇注完毕，当废渣停止流入灰渣盘（砂模中流出最后一滴多余钢水）时，按下跑表开始计时。

5.2.9拆模及推瘤

1）拆模

①浇注以后2分钟移去坩埚，灰渣盘。

②浇注完成后4分30秒，拆除模板和夹紧装置。

③用热切凿切除焊头的顶部，推入铁铲中、并清理轨顶面、侧面的封箱泥。

④将外侧钢柱敲掉。

⑤安装好推瘤机。

2）浇注以后8分钟开始推瘤。

3）浇注完毕后20分钟，打掉浇注棒。

5.2.10热打磨

1）推瘤完成后，可以对焊缝进行热打磨，打磨时穿戴好防护用品（防护眼镜、护腿等）。

2）焊头温度降至300度以下才能放车通行。

3）冷却过程中不得采取浇水等强制冷却的方法。

5.2.11冷打磨

1）焊头冷却后可进行冷打磨作业．此至尖峰应完全消失，经冷打磨后，焊缝外形尺寸应符合设计规范的要求，即钢轨顶面1m长度平直度允许偏差范围为0～+0.2mm（凸），内侧工作面为0～+0.2mm（凹）,轨底（焊筋）为0～+0.5mm（凸）。

2）冷打磨作业过程不得出现使钢轨发蓝的现象。

3）现场打磨钢轨（含粗打磨与精打磨）采用仿形打磨机，打磨钢轨时必须严格按操作规程进行操作。

4）打磨轨底使用棒砂轮，利用打磨架对轨底进行反向打磨，用镜面反照进行打磨质量的检查。

5.2.12焊缝探伤

1）轨头温度降至40度时可进行探伤作业。

2）校准仪器、检查备品、带全记录表、移动电话。

3）手工检查：

目视。

4）用直探头扫查焊缝中心两侧200mm范围。

5）全断面探伤扫查。

6）按《探伤记录表》要求做好探伤记录。

7）如有伤损，数字仪器需储存波形。

8）按铁道部标准TB/T2658.21要求进行判伤。

9）做好探伤记录表格。

探伤要求：

对焊缝全断面进行检测。

断面分4区：

1区：

轨腰及轨头、轨底延伸部

2区：

轨底

3区：

轨底角

4区：

轨头

利用直探头扫查焊缝两侧各200mm范围

5.2.13收尾工作

1）恢复轨道、道床的原有状态。

2）废弃物不得乱扔，收入蛇皮袋中统一处理。

3）做好焊接接头的标识，注意区分单元焊与锁定焊，位置不得倒错。

4）清理所有设备、机具。

5）认真及时填写铝热焊接头焊接记录表。

6劳动力组织

6.1劳动力组织方式：

采用架子队组织模式。

6.2一个焊接工班人员组织如下表：

序号

工种

人数

工作内容

备注

1

工班长

1

负责施工组织协调

2

探伤

2

负责焊缝探伤

3

铝热焊人员

10

负责道岔钢轨焊接

合计

13

7材料要求

焊剂进场前通过外观观察、查看质量检验报告的形式对其质量进行检验；焊剂不得受潮，使用前仔细检查焊剂是否密封；钳锅不得产生变形，钳锅为一次性材料，不得重复使用。

8设备机具配置

铝热焊设备机具配置如下表：

序号

名称

型号规格

数量

备注

１

锯轨机

HC355

2台

２

对正架

GR57型

1套

３

液压钢轨推瘤机

EGH2型

2台

４

钢轨仿型打磨机

FMG2.2A

1台

５

棒砂轮机

2台

６

轨端打磨机

GDM1.1

2台

７

点温计

500-1000℃

1台

８

预热设备

1套

９

对正钢直尺

1m

2把

10

探伤仪

CTS-4020

1台

11

塞尺

9质量控制及检验

9.1焊接接头表面质量检查

9.2型式试验

出现下列情况之一时进行型式检验:

1）钢轨焊头试生产；

2）采用新型焊剂或调整工艺时；

3）钢轨生产厂、钢轨型号、钢轨牌号、钢轨交货状态改变，首次焊接时；

4）生产检验结果不合格；

5）停产一年后，恢复生产前。

9.3生产检验

出现下列情况之一时进行生产检验

1）连续焊接100或200个接头；

2）两次焊接生产间隔达6个月及以上；

3）更换主要焊接操作人员。

9.4现场检验

1）采用1m长钢尺及塞尺对焊接接头进行平直度检测，检测时钢轨温度应低于50℃，测量长度1m，焊缝居中。

平直度偏差的测量位置分别在：

轨顶面纵向中心线、轨头侧面工作边上跟轨顶面16mm处的纵向线；测量应以焊缝中心线两侧各500mm位置的钢轨表面作为基准点。

2）对每个焊缝进行超声波探伤，采用超声波探伤仪进行检测；探伤时钢轨接头温度必须小于40℃。

探伤员必须持有二级及以上无损探伤证书。

10安全环保要求

10.1安全要求

1）施工人员必须严格遵守有关安全规范、规则及细则等，严格按技术交底进行施工。

2）各种特殊工种操作人员和其他施工人员必须经过岗前培训，考核合格后持证上岗，严禁无证上岗。

3）机械操作人员必须按照机械操作规程进行操作。

4）施工时要按照有关规定要求进行现场防护，配足防护人员和防护用品。

5）遇到有工程列车通过时，要停止一切操作，及时恢复线路，人员和机具要及时撤到安全限界，必要时阻止工程列车通过，待焊接完成且轨温降至400℃以下方可放行工程车。

现场指挥检查确认一切无误后，方可通知防护人员放行列车。

6）焊接操作人员及配合施工人员要穿戴防护用品，确保作业安全。

7）雨天、刮风天进行铝热焊作业时，必须要有可靠的遮盖防护措施，风力过大时应停止一切作业。

8）严禁氧气瓶、丙烷瓶及油料同车运输。

焊接作业时燃气具要摆放在焊接侧风上方各相距5m以上，丙烷瓶要远离火源10m以上。

9）进行锯轨和打磨时，非操作人员应离开作业区至少5m以上。

打磨前应检查端磨机是否漏电，运转是否良好，如有异常应立即联系维修电工进行维修，严禁私拉乱接，避免发生人身事故。

10）预热过后钢轨，严禁人员摸碰钢轨头。

10.2环保要求

1）焊接作业完成后及时做好废旧料及剩余材料的清理工作，做到工完料清。

并做好场地清理工作，使施工完毕的场地整洁干净，废渣、废物等，要集中堆放，统一清理。

2）作好施工驻地及施工场地的布置和排水系统设施，保证生活污水、生产废水不污染环境；生活垃圾定点堆放，掩埋覆盖，严禁四处乱扔。