CN111037074A - 钢轨闪光焊准确校验打磨工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，包括以下步骤：焊前准备，焊机对位，预热，焊接，焊头正火，粗打磨，焊头探伤，精打磨，质量控制及检验。本发明实现了接头热影响区稳定，接头性能正常；钢轨进入焊机时，轨头工作面校正，实际参数不偏离正常范围的焊接接头；焊接接头正火时，温度控制恰当，不易造成焊轨后出现低接头问题；打磨过程中进给量恰当，不易造成表面打亏问题；打磨过进行检测，进行焊头探伤，根据检测结果偏差再次进行精打磨并仿形打磨，使得外形轮廓精准无缺陷。

Description

钢轨闪光焊准确校验打磨工艺
技术领域
本发明属于闪光焊技术领域，尤其涉及一种钢轨闪光焊准确校验打磨工艺。
背景技术
近年来我国高速和重载铁路蓬勃发展，随着铁路技术发展，轨道平顺性和高可靠性要求极大推动了无缝线路的应用，对无缝线路焊接技术要求越来越高。目前已形成无缝线路区间采用闪光焊，闪光焊接机械自动化控制、焊缝缺陷少、焊接接头性能较好、质量稳定，作为无缝线路轨道焊接主要方法广泛应用于高速、重载、城际铁路，地铁施工应用中。
采用移动式闪光焊轨车、热处理作业车模式，提高了现场接头质量控制水平，但仍存在一些缺点和不足：在进行移动闪光焊接过程中，焊接工艺参数不合适，接头质量很难保证，很难通过落锤试验；如果焊接参数不合适，很容易造成接头热影响区过宽，导致软化区超标或者产生马氏体组织，严重影响接头性能；钢轨进入焊机时，轨头工作面错位偏差较大，造成实际参数偏离正常范围的焊接接头，需要重焊作业；焊接接头正火时，温度控制不当，易造成焊轨后出现低接头问题；打磨过程中进给量不当，易造成表面打亏问题；打磨过进行检测，往往缺乏有效的检测工具，当出现问题时，返修较为困难。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，从而实现提高钢轨焊接接头质量，各参数控制准确。为了达到上述目的，本发明技术方案如下：
钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，包括以下步骤：
1)焊前准备，轨端除锈对待焊钢轨端面和距离端面一定范围内轨腰两侧表面除锈；
2)焊机对位，打磨焊机电极钳口轨腰接触区；将两待焊轨端抬起一定高度进行焊机对位夹轨；
3)预热，施工环境温度低于10℃时，焊前应用火焰预热轨端0.5m长度范围，预热温度应均匀，钢轨表面预热升温为35℃-50℃，焊后应采取保温措施；
4)焊接，焊接时钢轨的顶锻，采用拨曲线的方法预留顶锻量，从距离焊缝位于于50m～75m处起向单元轨终端方向拨曲线，曲线长度约30m；直线地段上下股均往道心方向拨移，拨移量0.7m；曲线地段内外股钢轨均往外拨移，拨移量0.7m；
焊接结束之后，待保压推瘤后，清除焊瘤，焊接接头轨头和轨底、轨底顶面斜坡的推凸余量不应大于1mm，其他位置推凸余量不大于2mm；
5)焊头正火，正火时，正火温度的测量使用红外测温仪，焊头温度应降至500℃以下，轨头加热表面温度应控制在900±50℃；
6)粗打磨，粗磨作业之前应先测量推瘤余量，根据推瘤余量对接头区域轨非工作面、轨颚、轨底角上表面进行打磨；
7)焊头探伤：接头探伤检验使用仪器为超声波探伤；探伤时焊缝温度应冷却到40℃以下；
8)精打磨，打磨前，焊接接头及两端1m范围内温度应在50℃以下，应测量焊缝两侧500mm范围内水平和垂直方向的平直度，确定合适的打磨进刀量，然后对焊缝两侧450mm范围的轨顶面和轨头侧面工作边进行仿型打磨；
具体的，步骤1中，在待焊轨头前方长钢轨下每隔一定距离安放一个滚筒，以便钢轨可以纵向移动焊接。
具体的，步骤4中，钢轨进入焊机后，在对头过程中，以工作面为基准；轨头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。
具体的，步骤4中，操作焊机夹紧钢轨、焊轨，按照焊机的焊接要求对已拨曲线的钢轨及时进行回拨，焊完钢轨后，立即检查焊机焊轨实际参数，实际参数偏离正常范围的焊接接头，应锯切重焊；
重焊接次数不得超过2次，切除焊头时，应使焊缝居中，两边各锯切长度不超过25～30mm。
具体的，步骤5中，发现焊轨后出现低接头，应进行矫直处理，焊后矫直应在焊接接头热处理后进行，矫直温度应低于400℃，并预留上拱量。
具体的，步骤5中，调节加热器的位置，使焊接接头处于加热器摆动中心，摆动幅度不小于60mm。
具体的，步骤6中，接头轨底面、非工作面的打磨余量为0～0.5mm，对轨底角上表面打磨范围为：轨底角上表面向内打磨宽度为45mm以上，纵向焊缝居中，向两边打磨宽度为85㎜以上。
具体的，步骤8中，轨头及轨底上圆角在1m范围内应圆顺，母材打磨深度不得超过0.2mm；钢轨焊头在轨底上表面焊缝两侧各150mm范围内及距两侧轨底角边缘各35mm的范围内应打磨平整。
具体的，步骤8之后还包括步骤9，质量控制及检验；焊接外观质量进行全面检查。
与现有技术相比，本发明钢轨闪光焊准确校验打磨工艺的有益效果主要体现在：
焊接工艺参数准确，接头质量有效保证，通过落锤试验；接头热影响区稳定，接头性能正常；钢轨进入焊机时，轨头工作面校正，实际参数不偏离正常范围的焊接接头；焊接接头正火时，温度控制恰当，不易造成焊轨后出现低接头问题；打磨过程中进给量恰当，不易造成表面打亏问题；打磨过进行检测，进行焊头探伤，根据检测结果偏差再次进行精打磨并仿形打磨，使得外形轮廓精准无缺陷。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例：
本实施例为钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，包括以下步骤：
1)焊前准备，轨端除锈对待焊钢轨端面和距离端面500mm范围内轨腰两侧表面除锈，使其露出80％以上的金属光泽；
焊接前检查钢轨端面垂直度和钢轨端面、轨腰导电面除锈质量；
垫放滚筒：全部拆卸待焊长钢轨的扣配件，在待焊轨头前方长钢轨下每隔12.5m安放一个滚筒，以便钢轨可以纵向移动焊接；
2)打磨焊机电极钳口轨腰接触区；将两待焊轨端抬起一定高度进行焊机对位夹轨；
3)施工环境温度低于10℃时，焊前应用火焰预热轨端0.5m长度范围，预热温度应均匀，钢轨表面预热升温为35℃-50℃，焊后应采取保温措施；
4)焊接，焊接时钢轨的顶锻，采用拨曲线的方法预留顶锻量，从距离焊缝位于50m～75m处起向单元轨终端方向拨曲线，曲线长度30m；直线地段上下股均往道心方向拨移，拨移量0.7m左右；曲线地段内外股钢轨均往外拨移，拨移量0.7m左右；
钢轨进入焊机后，在对头过程中，以工作面为基准；轨头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；
操作焊机夹紧钢轨、焊轨，按照焊机的焊接要求对已拨曲线的钢轨及时进行回拨，焊完钢轨后，立即检查焊机焊轨实际参数，实际参数偏离正常范围的焊接接头，应锯切重焊；
焊接失败时，应锯切重焊，保证焊接接头冷却至常温，方可再次焊接，重焊接次数不得超过2次，切除焊头时，应使焊缝居中，两边各锯切长度不超过25～30mm，并对钢轨端部重新进行处理，确保端面垂直度符合工艺要求；
焊接结束之后，待保压推瘤后，清除焊瘤，焊接接头轨头和轨底、轨底顶面斜坡的推凸余量不应大于1mm，其他位置推凸余量不大于2mm，不应将焊渣挤入母材；焊渣不应划伤母材；
5)焊头正火：正火时，正火温度的测量使用红外测温仪，焊头温度应降至500℃以下，然后利用氧气-乙炔加热器对焊接接头进行加热，轨头加热表面温度应控制在900±50℃，轨头冷却宜采用风冷；
发现焊轨后出现低接头，应进行矫直处理，焊后矫直应在焊接接头热处理后进行，矫直温度应低于400℃，并预留上拱量；
调节加热器的位置，使焊接接头处于加热器摆动中心，摆动幅度不小于60mm；
6)粗打磨；粗磨作业之前应先测量推瘤余量，根据推瘤余量对接头区域轨非工作面、轨颚、轨底角上表面进行打磨，由于钢轨外形尺寸偏差造成的焊接接头不平顺，可用圆顺打磨方法进行修整；
粗磨作业完成，要求接头轨底面、非工作面的打磨余量为0～0.5mm，对轨底角上表面打磨范围为：轨底角上表面向内打磨宽度为45mm以上，纵向焊缝居中，向两边打磨宽度为85㎜以上；
7)焊头探伤：接头探伤检验使用仪器为超声波探伤；探伤时焊缝温度应冷却到40℃以下；
8)精打磨：打磨前，焊接接头及两端1m范围内温度应在50℃以下，应测量焊缝两侧500mm范围内水平和垂直方向的平直度，确定合适的打磨进刀量，然后对焊缝两侧450mm范围的轨顶面和轨头侧面工作边进行仿型打磨；
打磨时控制力度，防止钢轨表面局部过热而发黑发蓝；
使用仿型打磨机对焊接接头的轨顶面及轨头侧面工作边进行外形精整,并应保持钢轨轮廓形状；
轨头及轨底上圆角在1m范围内应圆顺，母材打磨深度不得超过0.2mm；钢轨焊头在轨底上表面焊缝两侧各150mm范围内及距两侧轨底角边缘各35mm的范围内应打磨平整；焊缝两侧各100mm范围不得有明显的压痕、碰痕、划伤等缺陷；
9)质量控制及检验；焊接外观质量进行全面检查。
应用本实施例时，焊接工艺参数准确，接头质量有效保证，通过落锤试验；接头热影响区稳定，接头性能正常；钢轨进入焊机时，轨头工作面校正，实际参数不偏离正常范围的焊接接头；焊接接头正火时，温度控制恰当，不易造成焊轨后出现低接头问题；打磨过程中进给量恰当，不易造成表面打亏问题；打磨过进行检测，进行焊头探伤，根据检测结果偏差再次进行精打磨并仿形打磨，使得外形轮廓精准无缺陷。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)焊前准备，轨端除锈对待焊钢轨端面和距离端面一定范围内轨腰两侧表面除锈；
2)焊机对位，打磨焊机电极钳口轨腰接触区；将两待焊轨端抬起一定高度进行焊机对位夹轨；
3)预热，施工环境温度低于10℃时，焊前应用火焰预热轨端0.5m长度范围，预热温度应均匀，钢轨表面预热升温为35℃-50℃，焊后应采取保温措施；
4)焊接，焊接时钢轨的顶锻，采用拨曲线的方法预留顶锻量，从距离焊缝位于于50m～75m处起向单元轨终端方向拨曲线，曲线长度30m；直线地段上下股均往道心方向拨移，拨移量0.7m；曲线地段内外股钢轨均往外拨移，拨移量0.7m；
焊接结束之后，待保压推瘤后，清除焊瘤，焊接接头轨头和轨底、轨底顶面斜坡的推凸余量不应大于1mm，其他位置推凸余量不大于2mm；
5)焊头正火，正火时，正火温度的测量使用红外测温仪，焊头温度应降至500℃以下，轨头加热表面温度应控制在900±50℃；
6)粗打磨，粗磨作业之前应先测量推瘤余量，根据推瘤余量对接头区域轨非工作面、轨颚、轨底角上表面进行打磨；
7)焊头探伤，接头探伤检验使用仪器为超声波探伤；探伤时焊缝温度应冷却到40℃以下；
8)精打磨，打磨前，焊接接头及两端1m范围内温度应在50℃以下，应测量焊缝两侧500mm范围内水平和垂直方向的平直度，确定合适的打磨进刀量，然后对焊缝两侧450mm范围的轨顶面和轨头侧面工作边进行仿型打磨。
2.根据权利要求1所述的钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，其特征在于：步骤1中，在待焊轨头前方长钢轨下每隔一定距离安放一个滚筒，以便钢轨可以纵向移动焊接。
3.根据权利要求1所述的钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，其特征在于：步骤4中，钢轨进入焊机后，在对头过程中，以工作面为基准；轨头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。
4.根据权利要求1所述的钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，其特征在于：步骤4中，操作焊机夹紧钢轨、焊轨，按照焊机的焊接要求对已拨曲线的钢轨及时进行回拨，焊完钢轨后，立即检查焊机焊轨实际参数，实际参数偏离正常范围的焊接接头，应锯切重焊；
重焊接次数不得超过2次，切除焊头时，应使焊缝居中，两边各锯切长度不超过25～30mm。
5.根据权利要求1所述的钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，其特征在于：步骤5中，发现焊轨后出现低接头，应进行矫直处理，焊后矫直应在焊接接头热处理后进行，矫直温度应低于400℃，并预留上拱量。
6.根据权利要求1所述的钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，其特征在于：步骤5中，调节加热器的位置，使焊接接头处于加热器摆动中心，摆动幅度不小于60mm。
7.根据权利要求1所述的钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，其特征在于：步骤6中，接头轨底面、非工作面的打磨余量为0～0.5mm，对轨底角上表面打磨范围为：轨底角上表面向内打磨宽度为45mm以上，纵向焊缝居中，向两边打磨宽度为85㎜以上。
8.根据权利要求1所述的钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，其特征在于：步骤8中，轨头及轨底上圆角在1m范围内应圆顺，母材打磨深度不得超过0.2mm；钢轨焊头在轨底上表面焊缝两侧各150mm范围内及距两侧轨底角边缘各35mm的范围内应打磨平整。
9.根据权利要求1所述的钢轨闪光焊准确校验打磨工艺，其特征在于：步骤8之后还包括步骤9，质量控制及检验；焊接外观质量进行全面检查。
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