《材料热处理学报》
目前在国铁及城市轨道交通移动式闪光焊轨机施工,作为无法线路焊接施工过程控制的核心,焊接质量的过程控制将是整个焊接施工过程控制的重点,所以各焊接作业工序的规范和标准化将是质量控制的关键,不合理的焊接工序作业规范将导致焊接质量问题频出,以致于在焊接质量竣工验收中不能顺利通过,上述问题的困扰是焊轨施工行业且一直在研究和探讨的难题。
1 移动式闪光焊轨机简介
1.1 K922型焊轨机
K922型现场移动式闪光焊轨机可满足目前时速350 km/h及以下铁路一次性铺设无缝线路施工中60 kg/m钢轨的焊接,也可满足城市轨道交通中60 kg/m钢轨的焊接作业,焊轨机具有非保压和保压推凸功能。主要性能参数见表1所示。
表1 K922型焊轨机主要性能参数images/BZ_20_201_1788_1193_2224.png
1.2 UN5-150ZB型焊轨机
UN5-150ZB型现场移动式闪光焊轨机可满足目前时速350 km/h及以下铁路一次性铺设无缝线路施工中60 kg/m钢轨的焊接,也可满足城市轨道交通中60 kg/m钢轨、50 kg/m钢轨(需要配置50 kg/m工装)的焊接作业,焊机具有非保压和保压推凸功能。主要性能参数见表2所示。
表2 UN5-150ZB型焊轨机主要性能参数images/BZ_20_201_2607_1193_3140.png
1.3 YHG-1200TH型焊轨机
YHG1200TH型现场移动式闪光焊轨机可满足目前时速350km/h及以下铁路一次性铺设无缝线路施工中60kg/m钢轨的焊接,也可满足城市轨道交通中60kg/m钢轨的焊接作业,焊机具有保压推凸功能。主要性能参数见表3所示。
表3 YHG-1200TH型焊轨机主要性能参数images/BZ_20_1287_1246_2280_2130.png
2 不合理的焊接工艺对焊接质量的影响
2.1 焊前除锈工艺影响
(1)除锈打磨尺寸不合格,焊轨机导电电极将会接触钢轨轨腰锈迹,造成导电不良及钢轨轨腰电击灼伤缺陷。
(2)除锈打磨质量不合格,打磨面光洁度不够,造成导电电极接触不良,严重影响焊接电流和焊接热量供给。
(3)钢轨端面端磨垂直度控制不良,造成闪光焊接工艺参数突变,造成焊接接头内部缺陷。
2.2 钢轨焊接工艺影响
(1)焊接前钢轨顺平度,预拱量设置不合理,导致焊接接头外观质量缺陷。
(2)焊接管理系统判定不合格的焊接焊头须锯切重焊,否则存在焊接接头质量问题隐患。
(3)焊接接头焊后外观缺陷超标,影响焊接接头质量。
(4)焊后热焊接接头未降温,焊轨车立即通过后会导致焊接接头外观质量缺陷。
(5)焊后热焊接接头为降温,实施应力放散,会造成焊接接头拉细外观缺陷。
2.3 焊后热处理工艺影响
(1)热处理工艺各参数设置不当,造成焊接接头内部及外观缺陷。
(2)热处理时,焊接接头两端未进行扣配件锁紧,造成焊头热处理后拉细或弯曲外观缺陷。
(3)热处理时,未采取可靠的防胀轨安全保护措施,存在安全质量隐患。
2.4 焊后粗打磨工艺影响
(1)粗打磨方式方法不规范,打磨出现横向划痕,焊接接头断裂应力集中,对焊接接头寿命和质量造成严重影响。
(2)打磨前焊接接头温度过高,打磨出现灼伤缺陷。
(3)打磨发黑发蓝造成焊接接头内部组织质量缺陷。
(4)打磨圆顺圆角处理不规范,造成焊接接头局部应力集中。
2.5 焊后细打磨工艺影响
(1)细打磨方式方法不规范,打磨出现横向划槽,焊接接头断裂应力集中,对焊接接头寿命和质量造成严重影响。
(2)打磨前焊接接头温度过高,打磨出现灼伤缺陷。
(3)打磨发黑发蓝造成焊接接头内部组织质量缺陷。
(4)打磨平直度预留不合格,造成外观缺陷及竣工验收质量问题。
3 各工序焊接质量控制要点及安全注意事项
3.1 焊前除锈工序
(1)使用起道机提升钢轨时应采取可靠措施防止钢轨侧翻。遇轨端瞎缝时,不得强行使用起道机或者撬棍拨移钢轨,防止钢轨反弹伤人。
(2)检查待焊钢轨轨端1 m范围内的外观质量,如出现钢轨母材缺陷超标、端面不垂直度大于0.8 mm、轨端弯曲超出标准要求的情况,必要时应进行调直、锯切、更换钢轨或端磨等处理。
(3)钢轨除锈面待焊时间超过24h以上或打磨后有水、油、污垢污染时,应重新除锈处理。