铁路无缝线路钢轨焊接技术探究

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1、铁路无缝线路钢轨焊接技术探究　　摘要：本文对铁路无缝线路钢轨焊接技术进行的分析，着重对焊接各方法的特点进行探究，通过对国内外应用现状的调查并结合我国铁路发展的趋势，提出了几个方面的合理建议，有侧重的讲述加强焊接质量的重要性，希望对铁路无缝线路钢轨焊接技术的研究起到一定的指导性作用。关键词：方法质量无缝线路钢轨中图分类号：F253.3文献标识码：A文章编号：一、铁路无缝线路钢轨焊接的方法无缝线路工程在钢轨的搬运、铺设及焊接方面有高标准，高要求，这也是无缝线路铺设过程中的重点与难点。过去，钢轨长度受到制造、运输、铺设及养

2、护等步骤的制约。改进发展后，各国普遍都用分步焊接钢轨的方式。此方法首先需要选择距离适中的地点，建立焊接工厂。其次，把从制造厂运来的标准铁轨加工成适合短途运输及承受能力强的长钢轨。最后，在工地开展焊接工作，使之成为无缝线路。6目前，钢轨焊接主要运用的方法有接触焊、气压焊、铝热焊、电弧焊。普遍而言，焊接工厂采用接触焊的方法,利用≤30m的短钢轨的拼接，焊接成200~500m的长钢轨。然后通过铝热焊、气压焊或电弧焊，将其焊成800~1500m的单元轨。另外，要求对跨区间无缝线路进行3次铝热焊接。可见，不同的焊接方式有其各自

3、的特点。下面，通过的焊接原理和使用原则等方面，对各种焊接方式的优缺点进行分析：(1)接触焊。其工作原理是利用通电电流对电阻效益所产生的大量热源熔接器件。通过顶锻后最终完成焊接步骤。其优点在于焊接速度快，质量高。由于其对设备要求繁琐，耗费功率较大，焊接一次所需成本较高，所以一般被工厂所采用。(2)气压焊。其工作原理是通过气体燃烧所带来的热量，将铁轨端部处于融化或塑性状态。接着利用顶锻压力焊连已受焊器件的端点。此方法不仅一次性投资小、耗电少，而且效率高、功效好，多被应用于现场焊接操作。在焊接接头断面时要有精湛的技术，并要

4、求纵向移动钢轨作为辅助工作。所以无法进行超长钢轨和跨区间无缝线路焊接。(3)铝热焊。其工作原理是运用铝的化学性质，将其与金属氧化物混合后置入坩埚中剧烈燃烧，利用反应放出的热量将钢轨融化为钢水流入砂模中。设备简易，操作容易是它的优点。性能不强，试验不准是它的缺点。6(4)电弧焊。其工作原理是运用电焊条或焊丝接触钢轨端面后发生电弧电热熔化，静止冷却一定时间后，最终生成对焊焊头。此方法普遍用于现场维修。它主要的优势在于焊接金属的性能、硬度、耐磨强度赶超标准钢轨材料。目前，国外已能较好的使用电弧焊方法。由于其焊接耗时久，稳定

5、性差、需要有高素质专业人才进行操作实施。所以，处于萌芽阶段的我们，正在对此方法做更深一步的探究。二、国内外钢轨焊接技术应用现状全球都力争发展无缝线路钢轨焊接技术，他们风格迥异，特点全然不同。如：日本高速铁路钢轨焊接有三个步骤，第一，运用闪光接触焊和气压焊,将25m/50m的标准钢轨厂间焊成200m长钢轨,第二三次，主要使用铝热焊、强迫成型电弧焊和气压焊,铺设出800～1500m超长无缝线路。近几年，德国铁路部焊接钢轨接头时，大部分采用“短时预热快速铝热焊法”。不仅加快了铝热焊预热的速度，而且改良了焊头的材质特性，增加

6、其稳固性。当今，德国已建立出SKV焊接方法。法国着力于研究高速铁路钢轨焊接技术,在厂内采取高效的接触焊接法，在工作点利用移动式接触焊和QPCJ铝热焊接。QPCJ铝热焊具有严密的13个步骤，包括到焊接现场前的准备、在现场工作时的流程、对轨道的检查、对钢轨端头焊接的要求、钢轨端头是否对正、提前预备好砂模、预热标准钢轨、充足的焊药包、浇注成形、拆除砂模和推瘤、热打磨及冷打磨，最后一步为收尾检查。每一项都详细规定并标注解释。6对于跨区间无缝线路技术的研究，国外归纳出两种模式：一是在厂内将锰钢辙叉两端焊接过渡轨一块，消除了锰钢

7、辙叉与碳素钢轨之间的焊接困难。二是采用新创立的钢轨组合式辙叉，在厂内将钢轨焊联成整体辙叉并给予热处理。我国于1957年开始涉入钢铁焊接，到目前为止，取得令人颇为满意的成绩。当今我国正使用大剂量三片模定时预热焊法等新材料、新技术,新产品，为进一步提高钢轨性能而不懈努力。另外，移区间联合接头这一环节常常采用动式小型气压焊机。现场焊接多采用了法国拉伊台克国际公司的QPCJ铝热焊接技术。焊接设备国产化的研究应成为今后钢轨焊接技术研究的重点,从而不断提高焊接水平,为我国高速铁路的钢轨焊接储备必要的技术实力。三、如何改善钢轨焊接

8、质量(1)完善钢轨焊接制度由于钢轨焊接制度对质量方面规定的缺乏，导致屡屡出现铺后断折的现象。为延长钢轨实用期，需增设对过程的监管与调控。通过对各焊轨企业资质、焊工素质、设备器材、焊接方法的调查，筹划出一套完整的钢轨质量要求规定。同时，还应增设无缝线路焊接计划，保证跨区间无缝线路的有效实施，建立一套标准的钢铁质量体系，是保证无缝线路正常运行的关键