钢轨焊接型式检验施工方案.docx

1、钢轨焊接型式检验施工方案广西沿海铁路黎钦段扩能改造工程钢轨焊接型式检验施工方案中铁九局集团有限公司机械设备分公司焊轨作业队2012年10月1日钢轨焊接型式检验施工方案一、 概述根据中华人民共和国铁道行业标准（以下简称TB/T）1632.22005之规定，为保证钢轨焊接质量，出现下列情况之一时应进行型式检验：a) 焊轨组织初次生产；b) 正常生产后，改变焊接工艺，可能影响焊接接头质量；c） 更换焊轨设备；d） 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；e) 生产检验结果不合格；f) 停产一年后，恢复生产前。广西沿海铁路黎钦段扩能改造工程采用U71V型号钢轨，线路为货运，

2、设计时速120KM/H,与我局焊轨机以前做的U71Mn型号钢轨型式检验的钢轨型号不同。本工程用焊轨机为进口巴顿K922型移动闪光焊轨机。二、 工艺流程 否 是否是三、 焊轨作业施工过程及要点1. 工作准备本次钢轨焊接试验场地在本工程的沙江站至横州站段施工现场，位于南宁市良圻镇良圻农场。钢轨焊接接头落锤自检使用现场自有落锤机。组织工程技术人员研究相关资料，维护、调试试验用设备机具，做好现场安全用电及安全防护措施。2. 钢轨采样中铁九局广西沿海铁路黎钦段扩能改造工程指挥部提供本工程用U71V型号钢轨，及其钢轨的生产厂、型号、牌号、化学成份组成、生产炉号、批次、交货状态等相关技术资料，此资料是焊轨机

3、工程技术人员调整焊接参数的主要依据。从工程用钢轨中随机抽取200米钢轨试样，用于焊接参数调整和型式检验。钢轨试件长度800mm，自检用钢轨试件数量大约50对（约80米），型式检验试件数量1组37对，准备2组共74对（约120米）。3. 焊轨机调试和焊接接头自检根据焊轨机调试需要将钢轨样件裁截成800mm长的小段，每两根焊接一个接头。焊轨机技术人员根据钢轨的相关技术资料设定一组或两组焊接参数，输入焊轨机电脑控制系统PLC；按照每5个焊接头为一组焊接钢轨试件。对试件要依次进行正火、仿形打磨，焊缝探伤和落锤自检试验，做好相关的记录。参照钢轨焊接过程的闪光情况、焊接曲线、探伤情况、落锤试验和焊缝断面组

4、织情况，技术人员对焊接参数进行进一步地微调，优化焊接控制过程，直到钢轨焊缝探伤合格率达到100，焊接头落锤试验通过率达到100。按照焊轨机调试经验来讲，需要准备两套成熟的焊接参数，其中一套参数备用。一组参数的调整一般需要反复修改、调整5次，即5组焊头（25个接头），两组共需50个接头。4. 焊接试件焊轨机的焊接参数调整好以后，确定为工程施工用焊接参数，做好参数编号，不可改动。根据钢轨焊接接头型式检验的项目及所需焊接头的数量，一次性焊接完成型检所需的钢轨焊接接头42对（多焊5根备用）。5. 型式检验钢轨焊接头的型式检验委托中国铁道科学研究院实施，并签定合同，检验合格后提供U71V型号钢轨的型式检

5、验合格报告。检验不合格需重新提供试件检验。根据TB/T1632.12005规定，钢轨闪光焊接型式检验的项目及受检试件数量见下表： 型式检验的项目及试件数量 单位（个）外观超声波探伤落 锤静 弯疲劳拉伸冲击硬度显微组织断口移动式闪光焊固定式闪光焊轨头受压轨头受拉全部试件全部试件152512331121(利用硬度试件)15(利用落锤试件) 注：硬度试件2个，包括测试轨顶面硬度1个和测试纵断面硬度1个。试验方法执行TB/T1632.22005规定。5.1 焊接接头平直度和表面质量要求5.1.1 平直度要求：轨头工作面1m长度平直度允许的最大偏差应符合表1规定。表1 平直度允许的最大偏差线路设计速度k

6、m/h轨顶面垂直方向最大偏差mm轨头侧面工作边水平方向最大偏差mma1a2b1b2120 闪光焊接：0.3铝热焊接、气压焊接：0.400.40.41201200.300.30.32000.200.30注1：a1、a2分别代表测量长度范围高出、低于钢轨母材轨顶基准面最大允许偏差。注2：b1、b2分别代表测量长度范围轨头内侧工作面凹进、凸出钢轨母材基准最大允许偏差。5.1.2 表面质量要求5.1.2.1 焊接接头的轨头工作面经外形精整后的表面不平度应满足：在焊缝中心线两侧各100mm范围内，表面不平度不大于0.2mm。轨顶面及轨头侧面工作边母材打磨深度不应超过0.5mm。5.1.2.2 焊接接头及

7、其附近钢轨表面不应有裂纹、明显压痕、划伤、碰伤、电极灼伤、打磨灼伤等伤损。5.2 焊接接头平直度和表面质量检验方法5.2.1 平直度检验方法5.2.1.1 应在钢轨焊接接头温度低于50时测量平直度。测量长度1m，焊缝居中。5.2.1.2 如果测量平直度时焊接接头处于热态，考虑冷却过程的影响，焊接接头热态下测得的平直度偏差允许高于表1的规定，但焊接接头在环境温度下测量的平直度偏差应符合表1的规定。5.2.1.3 平直度偏差的测量位置分别在：轨顶面纵向中心线、轨头侧面工作边上距轨顶面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。5.2.1.4 用检测直尺（L0=1

8、m）测量平直度的方法示意见图1。5.2.1.5 在钢轨固定式闪光焊接生产线上，应使用非接触式传感器自动检测尺测量焊接接头平直度，其显示窗口直接显示平直度偏差，其他情况下可以使用便携式钢轨平直度检测直尺。5.2.1.6 自动检测尺和检测直尺的测量误差不应大于0.05mm。5.2.2 表面质量检验方法5.2.2.1 肉眼检查表面质量。5.2.2.2 表面不平度检查：将200mm长度的直尺放在经过外形精整的焊接接头上，焊缝位于直尺中心，测量直尺与钢轨接触面间的最大距离，测量结果为表面不平度。5.3 落锤试验方法5.3.1 试 件5.3.1.1 试件外观质量要求：平直度和表面质量应符合本部分第6章的规

9、定。5.3.1.2 试件应进行超声波探伤，使用探伤检查合格的试件进行落锤试验。5.3.1.3 试件长度1.2m1.6m，焊缝中心位于试件中央，两端锯切加工。试件的轨头向上，平放在试验机的两固定支座上，支距1m，焊缝居中。5.3.2 试验温度：试件温度1050。当试验环境温度低于10时，试件温度应接近上限。5.3.3 落锤试验机：落锤试验机要求应符合附录B的规定。5.3.4 试验记录：每个试件按落锤试验次序编号，编号应与焊接序号对应，记录锤击2次（h3.1m）/1次（h5.2m）后的挠度。5.4 静弯试验方法5.4.1 试 件5.4.1.1 试件外观质量要求：平直度和表面质量应符合本部分第6章的

10、规定。5.4.1.2 试件应进行超声波探伤，使用探伤检查合格的试件进行静弯试验。5.4.1.3 试件长度1.2m1.3m，焊缝中心应位于试件中央，两端锯切加工。试件置于支距1m的支座上，焊缝居中，焊缝中心承受集中载荷。5.4.2 试验温度：试件温度1040,试验在室温条件下进行。5.4.3 静弯试验机：静弯试验机应符合附录C的规定。5.4.4 加载速度：压头移动速度应不大于1.0mm/s（或加载速率应不大于80kN/s）。5.4.5 试验记录5.4.5.1 每个试件按静弯试验次序编号，编号应与焊接序号对应。5.4.5.2 记录载荷和支距中间的对应挠度。5.5 疲劳试验方法5.5.1 试 件5.

11、5.1.1 试件外观质量要求：焊接接头平直度和表面质量应符合本部分第6章的规定。5.5.1.2 试件应进行超声波探伤，使用探伤检查合格的试件进行疲劳试验。5.5.1.3 焊缝中心应位于试件中央，允许偏差10mm。试件长度不应超过支距外100mm；最短长度应超过支距外50mm。5.5.1.4 试验在室温条件下进行。试件简支于试验机两支座上，轨头向上，支距中央轨头焊缝中心处承受集中载荷。5.5.2 载荷及载荷循环次数：采用脉动弯曲疲劳试验。根据钢轨型号确定载荷，最大载荷记为Fmax，最小载荷记为Fmin。载荷频率5Hz0.5 Hz，载荷比为0.2。载荷循环次数应从达到要求载荷时算起。5.5.3 疲

12、劳试验机及载荷计算5.5.3.1 疲劳试验机应符合附录D的规定。5.5.3.2 受试验设备限制可改变试件支距，最大支距1.5m。不同支距时的最大载荷按下式计算： F=F施加在钢轨上的载荷，单位为牛（N）；max最大疲劳应力，单位为兆帕（MPa），闪光焊接、气压焊接最大疲劳应力max为297 MPa，铝热焊最大疲劳应力max为217 MPa； L试件支距，单位为毫米（mm）； W钢轨下部断面系数，单位为立方毫米（mm3）。5.6 拉伸试验方法5.6.1 焊接接头拉伸试验取样位置见图2，拉伸试样取样数量为9个，编号如图2所示 单位为毫米 热轧钢轨：a=15 热处理钢轨：a=9图2 拉伸试验取样位置

13、5.6.2 拉伸试样采用直径d0=10mm，l0=5d0的比例试样。试样加工尺寸及试验方法按GB/T 26511989和GB/T 2282002的规定执行。5.6.3 分别记录抗拉强度和断后伸长率，将9个试样的抗拉强度平均值Rm、断后伸长率平均值A作为试验结果。5.7 冲击试验方法5.7.1 焊接接头冲击试验取样位置见图3，冲击试样取样数量为12个，编号如图3所示。5.7.2 冲击试样加工尺寸及试验方法按GB/T 26501989和GB/T 2291994的规定执行。U形缺口应在焊缝中心位置。5.7.3 试验在常温下进行，将12个试样的冲击吸收功平均值AKU作为试验结果。编号如图3所示 单位为

14、毫米 热轧钢轨：b=15 热处理钢轨：b=9图3 冲击试验取样位置四、 主要设备机具、材料项目名称数量备注机具焊轨机1台仿形打磨机2台除锈打磨机4台探伤仪1台切轨机1台小卡车1辆租用正火设备1套材料钢轨200m计算：（调试50根型检37*2根）20.8m198.4m角磨片100片砂轮片100片切割片50片氧气20瓶乙炔80瓶五、 主要人员组织序号岗位数量岗位职责人员1项目经理1负责全面工作王雷2项目书记1负责员工思想工作和生活王启明3设备物资管理1设备维护及物资采购宁辉4焊轨机操作手3焊轨机操作，钢轨焊接张平、张兴海、闫庆峰5打磨工2钢轨试件除打磨、仿形打磨王宏升、郑伟6正火3钢轨焊缝正火张永龙、宗海波、赵国锐7探伤1钢轨焊缝探伤徐晓亮8焊机技术员1焊接参数调整赵利奇9运输车司机1钢轨焊接接头运输王世杰10安全员1现场安全管理和检查卢英俊11钢轨搬运和切割2试件准备，落锤试验李志会、李清华合计17六、 质量要求钢轨焊接质量控制执行TB/T1632.12005钢轨焊接通用技术条件和TB/T1632.22005钢轨焊接闪光焊接之规定。七、 安全事项严格执行临时用电安全管理细则；焊轨机安全操作规程；严格遵守交通法规，做到交通安全。正确佩带使用劳保防护用品，做到安全生产。