钢轨焊接施工技术交底
一、钢轨焊接
1、焊轨施工的工艺流程
锯 扣件拆除钢轨抬高 至滚道上 丈量、检查 配轨及校直 型式试验确定 焊接工艺参数 焊轨车行驶到位 焊轨车支承到临时轨道上 焊机检查空载测试 焊轨车就位
轨 轨头打磨 接头焊接 接头推瘤 接头正火 焊后调直 接头打磨 接头外观检查 接头探伤 转下一对接头处 不合格 钢轨下降至扣件上
放散应力锁定钢轨 2、型式试验 根据规范要求，在下列情况进行型式试验： 1)钢轨接头试生产；
2)采用新轨型、新钢种及调试工艺参数；
3)周期性生产检验结果不合格。
型式检验项目包括静弯、落锤、疲劳、探伤、金相、硬度、外观、抗拉、冲击及断口检验。其检验次数按《钢轨焊接接头技术条件》(TB/T1632.2-2005)中表三有关规定执行。
本工程采用K922移动式焊轨机焊接钢轨，焊接前进行型式试验，试验用轨在轨道工程铺设用轨中取样。
K922焊机的主要焊接工艺参数有：焊接电压(结段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，焊接时间(结段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)、加速烧化时间、带电顶锻时间、无电流顶锻时间、烧化量、顶锻量、焊接时油压Ⅰ、加速顶锻油压Ⅱ等主要参数，以及正火温度等辅助焊接参数。
(1)落锤试验 ①试验方法
试验用钢轨要求长1.3m，单个接头按规范锤击两次不断为合格。共试验3组。如每组内的5个接头均合格，则视用此焊接工艺及焊接参数对此类型钢轨进行焊接可满足规范要求。
②钢轨焊头试件的落锤高度
钢轨焊头试件的落锤高度按下表规定： 钢 轨 类 型 锤头质量(kg) 锤击一次 接触焊 锤击两次 未经焊后热处理 (2)静弯试验
落锤试验通过后，另焊3组，每组5根试件进行静弯试验。按规范要求施加荷载后，试件全部不断为合格。
60kg/m钢轨焊头试件的静弯破断载荷不得低于下表所列数值：
60kg/m 1000 5.2m 3.1m 2.0m 焊接方法 受力状态 轨头受压 静载kN(t) 1373(140) 1226(125) 挠度(mm) ≥20 ≥15 接触焊 轨头受拉 (3)疲劳试验 ①试验方法
按TB/T1632.2-2005第4.5规定进行。 ②钢轨焊头的疲劳荷载
60kg/m钢轨焊头的疲劳荷载按下表规定： 焊接方法 荷载kN(t) 说明 a. 荷载比 R(最小荷载/最大荷载)=0.2 接触焊 94/470(9.6/48) b. 跨距L=1.0m c. 常温下进行 (4)硬度试验
硬度试验按TB/T1632.2-2005第4.规定进行。 (5)超声波探伤 ①探伤方法
按TB/T1632.2-2005第4.2条规定进行。 ②探伤范围
每个钢轨接头均应进行超声波探伤，探伤范围为轨缝两侧各150mm。
(6)金相组织及晶粒度试验
①按TB/T1632.2-2005第4.9条规定进行。 ②金相组织分析
钢轨接触焊接头的金相组织为珠光体和少量铁素体，在显微镜放
大100倍时，不得有明显的魏氏体及粒状球化的珠光体。焊头不得有过烧组织。
③晶粒度
钢轨接触焊接头部位的晶粒度与母材轨头部位的晶粒度相比其差值不大于一级。型式试验合格后的焊接参数，将作为正式焊接参数。上报业主或监理认可，未经允许不得随意变更。
3、在焊接钢轨时，焊轨车走行在两侧宽轨距的走行轨上，使其不压在待焊轨上。同时，为满足钢轨焊接所需的必要空间，将待焊钢轨原位抬高，架放在焊接滚道线上进行焊接，以及完成焊后正火打磨等各项工作。最后把钢轨从滚道线上吊下安装到设计位置按设计要求进行钢轨锁定，形成无缝线路。
4、当焊轨车到来后，利用液压顶升设备把焊轨车顶起，把原来的1435mm标准轨距变为临时轨轨距(一般为2100mm-2500mm轨距)，撤除液压顶升设备，把焊轨车落放在临时走行轨上。把需焊接的钢轨扣件全部松脱，按顺序逐个吊装到沿道床纵向摆放的临时滚道线上进行焊接。当一股钢轨的一个接头焊接完毕后，就地摆动焊机，焊接另一股钢轨的接头。两个接头全部焊接完毕后，移动焊轨车通过临时走行轨移动到下一个需焊接接头的部位再次进行焊接。前面焊好的接头按规定进行接头正火、打磨、探伤等，然后进行外观质量检查。合格后，按从后向前的顺序把长轨方入道床承轨槽内。
5、焊接钢轨，在焊接之前必须按下列条件严格挑选：清除钢轨表面的污染物，严重锈蚀的钢轨，表面锈蚀深度超过0.5mm者不得焊接。轨端钻孔的钢轨不得焊接。钢轨表面或内部有裂痕、重皮、夹渣、缩孔、严重偏折等缺陷不得焊接。焊接钢轨长度，一般不得短于9m。两相邻的焊接钢轨，其轨头宽度相互差不应大于1mm，高度相互差不应大于1.5mm。
钢轨焊接前的打磨在临时滚道线上进行,有2名打磨工分别打磨钢轨两端的端面及轨腰与焊机导电钳口接触部位,要求表面光洁，不得有锈斑,打磨量不得超过0.2mm。对钢轨头部轨腰部分钢厂名称的凸出印记要打磨平整、干净。如果待焊时间超过24小时或有油水沾污接头表面造成污染时，必须重新打磨处理或者剔除。
钢轨的除锈：钢轨的焊接质量导电接触面的除锈加工质量有关。因此，对钢轨导电接触面的处理必须十分严格。加工好的钢轨导电接触面，应显出金属光泽，在距端面600mm以内的钢轨表面应无锈垢。加工好的钢轨不得受水、油、烟、灰的污染，否则应重新加工处理。
5、焊机操作配2名焊接技工，其中1人兼任焊轨工班班长。焊轨作业线另配1名值班电工和1名机械维修钳工和4名焊轨车操作工，负责焊机及焊轨作业线各个电器、机械故障排除及焊轨车转移。
焊轨采用加拿大巴顿公司生产的k922连续闪光接触焊机进行焊接。焊机由机头、控制柜、液压系统、冷却系统发电机组等组成。焊机具有在预先设定好的焊接参数下自动进行焊接并自动推除焊瘤的功能。焊轨前必须检查电源状况，送电，启动焊机油泵，检查冷却水路，对焊机进行模拟焊接测试，遇有不正常情况应及时调整与修理，否则不得焊接。
6、焊轨前先在滚道上进行对轨，两轨基本保持在同一水平线上，以作用面为准不得出现竖向和横向错位，各部偏差不大于0.5mm。并使端面间保持0.5～2mm间隙，调整焊机位置使焊机中心与钢轨缝对中，焊机内侧涂刷防粘液，有利于清除飞溅并粘连在焊机上的焊渣。落下焊机头并夹紧钢轨，再次检查轨缝，确认无误后开始焊接。焊接按工艺试验中获得并经监理工程师认可的工艺参数进行焊接。K922焊机具有在设定好各种参数后进行自动焊接，焊后推瘤及清理未脱离的焊瘤块的功能。焊接循环结束后，焊机松开夹钳放松钢轨，提升焊
机，根据配轨表，对接头进行编号。一个接头焊接结束后，在热态下进行调直，要求在焊缝两侧各500mm范围内，水平方向作用面一侧的不平直度不大于0.5mm/m；拱量应呈现0.5-1.0mm/m。不得出现低接头的现象。在焊轨车前移后，对钢轨焊接接头进行焊后正火热处理。热处理采用(氧+乙炔)火焰正火。
7、当钢轨焊接头温度降至400 ℃以下时开始火焰正火。加热器沿焊接头纵向摆动量7-10 cm，机械式凸轮控制行程，光电测温计检测正火温度。正火操作技工2人，1人负责气体压力及流量控制，1人测量正火温度。正火温度到达预定温度时，关闭气源，拆下加热器，正火结束。
8、正火后当轨温降至接近外界气温时，对接头进行接头粗打磨，配4～8名熟练打磨工分别用仿型打磨机打磨焊头，粗打磨后再进行精打磨。焊头打磨后由检验工用1米直尺检查平直度，并由专职超声波探伤人员进行超声波接头探伤，合格的接头作好标记及记录，不合格的需切割后重新配轨，进行焊接。
按探伤要求，以轨底两角为重点，对焊缝进行全面超声波探伤，作好记录，发现问题及时处理。
9、钢轨焊接接头技术要求及各种试验按TB/T1632.2-2005规定执行。 钢轨焊接要求一般规定：
(1)钢轨应采用PD3热轧轨在现场焊接。
(2)钢轨除锈合格并进入焊机后，对头过程中，必须以作用面为基准，焊缝对准焊机钳口中心位置，以不出现竖向及横向的错位为准，各部位最大偏差不大于0.5mm。
(3)焊接结束后，应对焊机的各部位进行检查，发现钳口部位及钢轨于钳口接触处有烧伤，焊头判为不合格，并及时对钳口进行处理，直至换钳口，方可再焊。焊完一个焊头应对钳口进行清理，不得留有
尘渣。
(4)钢轨焊后调直处理，调直系在热态下进行，用一米检验尺，在焊缝两侧各500mm范围内量测；水平方向的作用面一侧的不平直度不大于0.5mm/m，垂直方向的不平直度不大于0.5mm。拱量应呈现0.5～1.0mm/m。
(5)焊后热处理。按氧—乙炔焰加热并空冷要求进行焊后热处理，必须在钢轨接头温度低于400℃-500℃时按正火工艺进行，一般轨头加热的表面温度≯950℃，轨底角加热表面温度830℃，钢轨表面正火加热温度采用光电测温仪进行测量。做好正火记录。
(6)焊后的钢轨需进行打磨处理；打磨应纵向打磨，不得横向打磨，打磨面光洁度应满足无损检测的需要。打磨后的钢轨接头应保证焊缝两侧500mm范围内，轨头顶面及作用面的不平直度为：轨顶面0～＋0.3mm/m；轨头内侧工作面±0.3mm/m;轨底0～＋1.0mm/m。打磨必须采用仿型打磨机具，保证接头的外形尺寸及表面光洁度。
(7)所有钢轨焊头必须100%经探伤仪探伤检验，不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔夹渣等有害焊接缺陷，如有此类问题的焊头，必须剔除处理。探伤前，需将焊缝处温度冷却到50℃以下，浇水冷却时的钢轨温度不得高于250℃。
10、钢轨焊接验收
(1)超声波探伤，每个钢轨焊头均应进行超声波探伤检查。 (2)钢轨焊头外观检查
钢轨焊头应纵向打磨平顺。不得有低接头。用一米直尺测量钢轨焊头的不直度按下表规定。
焊接方法 接触焊 焊头部位 轨顶面 轨头内侧工作面 轨底 ＋0.3/0 0.3 0--＋0.3 钢轨焊头轨顶面及侧面应预打磨。轨头及轨底上圆角在1m范围内应圆顺。接触焊焊头在轨底面上表面焊缝两侧各150mm范围内及距两侧轨底角边缘各为35mm的范围内应打磨平整。表面粗糙度Ra的最大允许值为12.5μm。
断口检查按TB/T1632.2-2005规定进行。
二、无缝线路锁定：1、设计锁定轨温20℃±5。无缝线路左右股锁定轨温差不应超过3℃，曲线外股锁定轨温不得高于内股轨温。相邻单元轨条锁定轨温也不应超过3℃，同一区间内的最高、最低差不应超过5℃。
无缝线路铺设后标准：1、轨距符合标准，每隔1m检查1处，范围不超过（1435±2）mm；2、水平符合标准，偏差不超过2mm；4、焊接接头应打磨平整，轨底和轨底角凸出量不应超过0.5mm。 三、位移观测桩
铺设无缝线路时，必需按照无缝线路布置图设置钢轨纵向位移观测标记，标志埋设要齐全、牢靠，观测标记清楚。 四、缓冲轨的设置
缓冲轨设置：道岔前后各设一根25m长的缓冲轨，轨缝8mm。接头螺栓采用10.9级高强度接头螺栓、螺母采用10级高强度螺母，垫圈采用高强度平垫圈。
