移动闪光焊接作业指导书.docx
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移动闪光焊接作业指导书
兰新铁路红烟段电气化改造红烟段铺架工程
钢轨移动闪光焊接作业指导书
1.适用范围
本作业指导书适用于兰新线红烟段电气化改造工程DK1144+000～HDK1173+637.65范围内正线现场移动闪光焊接施工作业。
2.作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
根据钢轨焊接标准TB／T1632.1-2005规定，施工单位现场配置的每套移动闪光焊设备均应通过对应的钢轨生产厂及钢轨牌号的型式检验，提交型检确定的各项工艺参数后才可以进行施工。
3.技术要求
钢轨焊头应进行探伤检查。
焊头不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔夹渣等有害缺陷。
钢轨焊缝两侧个100mm范围内不得有明显压痕、碰痕、划伤等缺陷，焊头不得有电击伤。
钢轨焊接接头应纵向打磨平顺，不得有低接头。
轨底上表面焊缝两侧个150mm范围内及距两侧轨底角边缘各35mm范围内应打磨平整，不得打亏。
4.施工程序与工艺流程
4.1施工程序
钢轨焊前检查与除锈→拆卸扣件、垫滚筒→钢轨焊前除锈→焊轨机对位、焊接→粗磨作业→接头热处理→焊接接头矫直作业→焊接接头精磨作业→焊接接头探伤作业→线路恢复
焊接前包括钢轨扣件拆除、垫放滚筒、轨端及电极接触部位除锈、机车对位、对轨与夹持、设备检查
钢轨焊接包括焊轨作业车对位，夹轨对中，通电焊接。
接头焊接后要检查接头外观质量、推凸质量、接头粗打磨、接头热处理、焊后冷调直、焊缝精磨、焊缝平直度检查、接头无损探伤、恢复线路。
4.2工艺流程
（1）单元焊工艺流程
钢轨接头焊前检查与处理：
钢轨接头焊前检查与处理包括钢轨扣件拆除、垫放滚筒、轨端及电极接触部位除锈、机车对位、对轨与夹持、设备检查等内容。
现场施工时通过上述准备工作后经检查达到焊接条件即可进行焊接。
钢轨焊接：
钢轨焊接包括焊轨作业车对位，夹轨对中，通电焊接。
焊后处理：
接头焊接后要检查接头外观质量、推凸质量、接头粗打磨、接头热处理、焊后冷调直、焊缝精磨、焊缝平直度检查、接头无损探伤、恢复线路。
（工地单元焊施工工艺图）
5.施工要求
5．1钢轨焊前检查与除锈
1.检查钢轨型号、牌号、产地、熔炼号。
2．逐根检查钢轨表面质量:
检验钢轨外观有无硬弯、扭曲、裂纹、折叠、划痕、压痕、碰伤等缺陷，如发现不合格必须锯掉。
5.2拆卸扣件、垫滚筒
拆除待焊钢轨接头前方全部长钢轨及后方的扣、配件，后方拆除扣、配件长度满足焊轨要求。
拆卸后的扣配件要有规律的放在轨道板的内侧或用工具箱存放，不得遗失。
根据轨枕和扣件类型适当垫高待焊钢轨接头后方的钢轨，以确保接头顶面平直度。
待焊钢轨接头前方长钢轨下每隔12.5米安放一个滚筒，减少钢轨纵向移动阻力。
在曲线段或长大坡道处焊接时，减少滚筒垫放间距，保证钢轨纵向移动顺畅。
注意：
滚筒中心线必须与钢轨承轨槽中心线保持在同一直线上，以确保滚筒的同步性。
5.3钢轨焊前除锈
1）使用手持砂轮机人工除锈。
2）除锈部位：
待焊钢轨端面、钢轨与闪光焊机电极接触部位,打磨长度要符合焊机的要求。
3）母材打磨量不超过0.2mm。
4）除锈后的表面待焊时间超过24小时、或有污染时应重新除锈
5）电极夹持轨腰时，应同时打磨掉钢轨表面热轧突起标志
6）应沿钢轨方向纵向打磨，禁止横向打磨
5.4焊轨机对位、焊接
1）焊前检查焊机，应确认焊机状态正常，电压正常，油位、油温正常，焊机无报警。
2）焊接前查看设备运转记录、焊接记录表、焊接任务交底，查验焊接程序号，确认无误后方可焊接。
禁止私自改动焊接参数，如需改动应经过主管工程师批准。
3）以每小时3-5公里的速度推进移动焊轨机初定位，载有移动焊机的轨道车第一个轮对距焊接位置2.8m左右，对位完成后应迅速装好止轮器，保证车辆不会发生溜车现象。
对位之后应放下液压支腿，顶升起焊轨作业车。
在接头对接过程中，应注意必须以轨顶面和工作面为基准，轨顶面和工作面错位偏差不应大于0.2mm，轨底边缘错位偏差不应大于1mm。
考虑到温度影响及焊接后列车通过的影响，在焊接前设置0.1—0.2的上拱量。
4）焊机电极表面应平整、光洁，无油、水、铁渣等污染物。
5）不应将焊渣挤入母材；焊渣不应划伤母材。
6）左右股轨节接头相错量不能超过100mm。
7）焊缝区域冷却到400℃以下时，焊轨作业车方可通过钢轨焊头。
8）每焊接一个接头，焊接作业人员应清扫焊机、检查接头表面质量、推凸质量，接头错边量、有无电极灼伤、焊接记录曲线，完成接头标识，查看钢轨炉号，填写焊接生产记录表。
注意：
如果出现电极灼伤必须切掉重焊。
9）接头标识应与钢轨标记、焊接记录或报表对应。
标识代码字体中心应在钢轨中性轴上，宜标记在钢轨非工作面一侧，标识应在焊接接头前方3～5m处的轨腰部位。
编号规则如下：
ＺＴ213２ １００７０１ １１
前四位ZT21为中铁21局
第５位3为移动闪光焊，4为铝热焊。
第６位为组别代号，如２为第２组，
第７－１２位为日期
最后两位为顺序号
日期前、后留一位空格。
字高为50mm，宽度系数为0.6，字体为黑体。
10）接头表面应无裂纹；推凸过程中没有损伤钢轨母材，推凸余量：
轨头应不大于1mm，轨腰应不大于2mm，轨底应不大于1mm。
11）在未经打磨处理的情况下检查接头错边量，接头顶面不大于0.2mm，轨头侧面工作边不大于0.2mm，轨脚边缘水平方向不大于2mm，接头错边量超标的接头不应使用打磨方法纠正，应切掉重新焊接。
12）对错边量不合格接头，应在焊缝两侧各100mm位置切掉接头，重新焊接，并填写不合格焊头处置记录表。
5.5粗磨作业
（1）作业标准
1）粗磨部位：
焊接接头轨头非工作边、距轨脚边缘35mm范围内的上下表面、轨脚边缘，轨底。
2）粗磨后的表面应平整、光洁，与母材过渡圆顺，轨脚边缘上下棱角应倒成圆角。
3）打磨时应沿钢轨方向纵向打磨，不允许横向打磨。
4）打磨时砂轮不应在钢轨上剧烈跳动，不应冲击钢轨，钢轨打磨表面不应出现打磨灼伤。
5）粗磨后应检查接头表面质量，不应有裂纹、夹渣等缺陷，否则切掉接头重新焊接。
6）粗磨不允许损伤钢轨母材，不应将接头磨亏。
7）对于推凸余量超标的个别接头，可以采用粗磨方式打磨平整，但应特别注意不要损伤钢轨母材。
推凸余量连续超标时，应调整或更换推凸刀具。
5.6接头热处理
1）钢轨焊接接头必须进行热处理。
2）焊接接头热处理时应对钢轨接头进行全断面加热。
3）加热前焊接接头温度应低于500℃（轨头表面）
4）加热温度为850-950℃，钢轨顶面加热温度不应高于950℃，轨脚加热温度不应低于850℃。
5）记录加热起始温度及轨头、轨脚加热温度，填写钢轨热处理工位记录表。
注意：
热处理完毕后严禁使用浇水的方式进行冷却接头，如遇雨雪天气必须采取防护措施。
5.7焊接接头矫直作业
1）钢轨焊头热处理后应对接头弯曲情况超标的接头进行矫直处理，矫直应在冷态下进行，矫直前应测量接头原始平直度。
2）不应使用矫直的方法纠正接头错边
以焊缝为中心1m范围内，将平尺放在顶面纵向中心线上，按住尺子一端，如果尺子另一端与钢轨顶面之间有间隙，说明接头的平直度是向上，用塞尺检测间隙距离。
如果尺子的中间与钢轨顶面之间有间隙，说明接头是低接头，需切掉重焊。
将平尺放在轨端的轨头侧面工作上距轨顶面16mm处的纵向线上，按住尺子一端，如果尺子另一端与钢轨顶面之间有间隙，说明接头不合格，应继续打磨。
如果尺子的中间与钢轨顶面之间有间隙，用塞尺检测间隙距离。
调直检测结果以最终结果满足铁标要求确定。
5.8焊接接头精磨作业
1）精磨前接头温度应低于50℃。
2）精磨后应保持轨头轮廓形状，不应使焊接接头或钢轨产生任何机械损伤或热损伤。
3）精磨长度不应超过焊缝中心线两侧各450mm限度，打磨长度越短越好；母材打磨深度不超过0.5mm（不包括推凸余量）。
4）精磨后接头平直度应满足：
以焊缝为中心1m范围内，钢轨顶面的平直度为δ+（0.1-0.4mm,设置0.1-0.2的上拱量）；轨头侧面工作边的平直度为0.2mm（凹进）。
δ为沉降量，应根据长轨模拟焊接试验确定。
5）精磨后接头表面不平度应满足：
焊缝中心线两侧各100mm范围内表面不平度不大于0.2mm。
6）检查焊接接头表面，应无裂纹、明显压痕、划伤、碰伤等伤损。
8）不应使用外形精整的方法纠正超标的平直度偏差和超标的接头错边。
9）焊后接头精磨合格后，填写钢轨精磨记录表。
5.9焊接接头探伤作业
1．探伤扫查
探伤检测面的状态处理达到要求后，使用超声波探头进行扫查。
a.双探头扫查：
K0.8～K1探头从踏面对轨腰及其延伸部位进行串列式扫查；K0.8～K2探头从轨头侧面对轨头部位进行K型扫查；K0.8～K1探头从轨底两侧面对轨底部位进行K型扫查。
b.单探头扫查：
K≥2横波探头从踏面或轨头侧面对探头进行扫查和从轨底斜面上对轨底部位进行扫查；K0.8～1横波探头从踏面上对轨腰直至轨底进行扫查；对于铝热焊焊缝，另加0°探头从轨头踏面对轨头、轨腰直至轨底进行扫查。
c.铝热焊焊缝探伤时，扫查范围应遍及焊缝全宽度。
d.闪光焊、铝热焊的焊接形式不同，缺陷类型不同，应采用相适应的方法进行探伤。
e.对可能是棱角等外形造成的反射回波而不能确认时，应将棱角打磨后再探，但注意不应打磨超限。
2.缺陷判定：
a.铝热焊0°探头探伤时焊缝底波比正常底波低16dB及以上或焊缝出现以下缺陷时，焊缝判废，应重新焊接。
b.双探头探伤
轨底角部位（20mm）≥φ3-6dB平底孔当量
其它部位≥φ3平底孔当量
c.横波单探头探伤
轨头和轨腰≥φ3长横孔当量
轨底≥φ4竖孔当量
轨底角（20mm）≥φ4-6dB竖孔当量
d.铝热焊0°探头≥φ5长横孔当量
e.焊缝中存在平面状缺陷。
f.缺陷当量比上述规定低3dB或以内，但延伸长度大于6mm。
5.10线路恢复
安装已经卸掉的扣配件，扣配件的类型、规格、尺寸应与拆卸前相同。
不得出现漏装、错装。
6.劳动组织
6.1劳动力组织模式
劳动力组织采用架子队管理模式。
6.2施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
每个作业工地人员配备表
负责人
1人
技术主管
1人
安全员
1人
防护员
2人
操作焊机
4人
轨道车司机
2人
焊缝打磨
3人
探伤
2人
轨端处理
4人
正火
3人
起道垫滚轮
20人
其它人员
6人
其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
焊接人员应持有国家铁路主管部门认可的技术结构颁发的“钢轨焊接工操作许可证
7．材料要求
长钢轨的类型、规格、质量应符合设计规定，施工单位、监理单位查验产品合格证、质量证明文件。
8.机具配置
根据施工需要，焊轨机组拼装检查合格后，线路长轨条正式焊接之前，每台焊机均在存轨基地调试出焊接参数，且完成焊接型式试验,焊接参数作为本作业指导书的附录另行装订，附录A为1号焊机焊接参数，其中列出了所焊的钢轨生产厂家及牌号，其余附录所列焊接参数焊接条件在对应的附录中列出,依次为附录B、C……。
焊接接头各项指标完全符合设定及规范要求后，焊轨车组才可以进行线路单元闪光焊接。
单台闪光焊机作业时所需配套设备见（表5）。
表5:
单台闪光接触焊设备配备
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
焊轨机组
组
1
2
锯轨机
台
2
3
拉伸器
台
1
锁定用
4
正火设备
套
1
火焰正火
5
测温仪
量程不小于1000度
台
1
用于正火测温
6
内燃扳手
双头
台
4
拆装扣件
7
仿形打磨机
6.0KW
台
1
焊缝精打磨
8
小型发电机
5KW
台
2
打磨、正火取电、应急电源
9
移动照明设备
套
2
夜间施工照明
10
除锈砂轮机
台
5
除锈、粗打磨
11
起道器
台
6
12
大撬棍
根
8
13
小撬棍
根
8
14
滚筒
可以自制
只
200
垫于轨下便于拉轨
15
小运输平车
自制
台
12
用于运输现场的工具和设备，前打磨、轨头轨底板打磨、正火、锁定时拉伸机均需使用
16
撞轨车
套
3
17
平直度检测尺
只
1
焊后测量钢轨的平直度；可用1m的卡尺中间锯口代替，精度0.04mm
18
塞尺
把
5
与19项配合使用，检查钢轨平直度
19
防护眼镜
只
10
20
防尘口罩
只
10
21
石棉手套
双
10
22
砂纸
包
200
23
棉纱
kg
20
24
对讲机
台
4
理论距离15km
25
轨道车
台
1
焊机动力车
26
平板车
N17
辆
1
焊机工具车及运送施工人员
27
雨棚
个
2
雨天焊轨遮雨
28
手推车
辆
2
垫取滚筒使用
29
轨温计
只
4
30
丁字扳手
个
20
9.质量控制及检验方法
9.1成品检验
（1）应对每个焊接接头（成品）进行成品检验。
（2）成品检验的项目包括外观和超声波探伤。
（3）外观和超声波探伤检验应符合规范要求。
9.2型式检验
（1）出现下列情况之一时应进行型式检验：
1）焊轨组织初次生产；
2）正常生产后，改变焊接工艺，可能影响焊接接头质量；
3）更换焊轨设备；
4）钢轨生产厂、或钢轨型号、或钢轨牌号、或钢轨交货状态改变，首次焊接时；
5）生产检验结果不合格；
6）停产一年后，恢复生产前。
9.3生产检验
（1）出现下列情况之一时应进行生产检验：
1）连续焊接500个接头；
2）焊接工况变化，对某个焊接参数经行修正之后；
3）焊接出现故障、记录曲线异常，故障排除之后；
4）焊机停焊钢轨1个月以上，开始焊接生产前。
9.4接缝焊接前，应先检查焊轨外观尺寸，半米内应无大于0.5mm死弯，端面上下、左右平面差不得大于2mm，并清除被焊端面和距轨端长150mm范围内的锈蚀、油污及杂质，表面光滑无锈斑，但对母材的打磨量不得大于0.2mm。
9.5焊接结束后，一名焊工松开焊机，另一名焊工立即清理掉钢轨上的焊瘤块，焊缝处不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔夹碴等有害缺陷。
9.6焊接完成后，对焊缝两侧500mm范围内需打磨，先粗打后精打，用一米直尺检查焊缝顶面、侧面的平直度、矢度、光洁度须符合规范要求，但不得横向打磨。
9.7对每一个焊缝，均需做超声波探伤检查，但须待焊缝处温度冷却到50℃以下，并做好记录。
9.8焊接最后一对节头前，应根据设计锁定轨温计算长度，将钢轨终端超长部份锯掉再焊，终端相错量应符合规范要求。
9.9长轨锁定需在设计锁定轨温范围时，严禁用撞轨或强制拨入的办法改变长轨长度。
轨温低于设计范围内，可用拉伸设备拉长至设计锁定温度和长度后锁定。
长轨锁定后，在预设的位移观测桩和长轨上，准确刻划出初始位移测定标记，并做好记录。
10．安全及环保要求
10.1施工作业必须按照有关规定进行。
施工人员在集体作业时要保持安全间距，防止发生人员碰伤、砸伤、撞伤事故。
10.2在调整轨位时，要有专人统一指挥，统一号令，作业人员要站立牢固，防止摔伤。
10.3翻动钢轨时，必须使用翻轨器，严禁使用撬棍翻轨，施工人员要站立安全地带。
10.4启动焊接设备时，必须有技术人员指导，技术人员不在场时，其他人员不得私自调试焊接设备。
10.5接触焊焊机使用要严格遵守安全操作规程。
10.6轨道车行车人员要严格执行《技规》、《行规》中有关的安全规定，在曲线地段加强了望，确认无侵限、无行人后，按限速要求行车。
轨道车推进列车走行过程中，速度应控制在5km/h以内。
不应在大坡道上停车。
如确需停车时，操作司机不能离岗，同时对列车及轨道车各安装两对止轮器，确保不发生溜车。
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