500m 长钢轨厂焊施工技术500m 长钢轨厂焊施工技术第一节 概述为适应铁路建设和铁路提速需要,进入20 世纪90 年代,我国铁路部门 已相继建成17 个焊轨厂，并在焊轨生产线中引进国外先进的接触焊机，引 进的焊机主要有两种机型，一种是瑞士苏莱特公司生产的 GASS-80 型、另 一种是乌克兰 E.O 巴顿国际有限公司生产的 K 型接触焊机秦沈客运专线 施工时，中国铁道建总公司国内工程公司和中铁三局焊轨厂的焊轨生产线 所采用的焊机是瑞士的 GASS-80 焊机，中铁一局焊轨厂的焊轨生产线采用 的焊机是乌克兰的K1000焊机京沪高速铁路建设要求铺设 500 米长的长钢轨，且技术标准高，施工 质量要求严，焊轨作为整个铺轨施工过程中的重要一环，焊轨质量的好坏 直接影响到工程质量，为保证焊轨质量符合高速铁路建设标准要求，应选 购性能良好、焊轨质量稳定的焊轨设备拉伊台克苏莱特公司提供的焊轨生产线设备，在我国已被许多单位选 购采用，且性能稳定，焊接质量较好在我国首次新线一次铺设无缝线路 --秦沈客运专线的建设中引进了三条焊轨生产线，其中两条采用了拉伊台 克苏莱特公司的焊轨设备，另外一条焊轨生产线除主焊机外，其余引进设 备主要为拉伊台克苏莱特公司的产品，这三条焊轨生产线在秦沈客运专线 焊轨 700 余公里，焊接质量满足标准要求。
鉴于此，我们焊轨生产线所选 用的主要焊轨设备为拉伊台克苏莱特公司产品第二节 焊轨生产线主要设备和技术参数一、除锈机（MBS-14A型）焊接电极与两钢轨表面达到良好的电接触其主要技术参数见表3-1主要技术参数 表 3-1水平刷头电动机功率22 kW电动机转速2950 rpm刷头转速2700 rpm电动机额定电压、频率3x400 VAC 50 Hz行程1200 mm （理论上每侧600mm ）除锈机空气压力6 bar刷头直径250 mm额定电压、频率3x400 VAC 50 Hz控制电压、频率24 VDC / 230V AC 50 Hz垂直刷头电动机功率7.5 kW电动机转速2950 rpm刷头转速2700 rpm电动机额定电压、频率3x400 VAC 50 Hz垂直刷头的进给电动机电动机功率0.37 kW电动机转速1400 rpm电动机额定电压、频率3x400 VAC 50 Hz除尘器额定气流量1800m3/h真空风扇1800Pa过滤器面积67.5m2噪声水平<75dB(A)电机输出3kw电机额定电压3X400V AC 50Hz自动清洁从除锈机供电240V AC 50Hz电磁阀控制电压24V AC 50Hz重量300kg二、焊机（GAAS80/580 型）GAAS 80 型焊轨机为世界上一种先进、可靠的焊轨机。
能够对新轨或旧 轨自动进行对正、起拱量调整、焊接、推凸能满足高速铁路的焊接标准 和精度要求其主要技术参数见表3-2500m 长钢轨厂焊施工技术主要技术参数 表 3-2GAAS80电气部分焊接功率Max660kVA次级焊接电流DC80KA功率因素0.85次级开路电压6.3V电压（三相）AC3x380V 50Hz主变压器的电压补偿±10%焊接变压器数量6变压器功率因素50%电极夹紧力Max400kN机械部分顶锻力Max800kN轨腰夹紧力Max1500kN推凸力Max600kN可调节的推凸刀数目4水平对正装置夹紧力60Kn水平调整±7.5mm预选中心线、钢轨左右运彳丁边可以顶锻行程50mm电极块间距离Max250mm起拱量辊轮行程50mm垂直调整± 10mm预选自动起拱量调节可以尺寸长度6600mm宽度2050mm咼度2500mm支撑GAAS80焊机的两根钢轨距离1435mm重量30000kg三、水冷隧道水冷隧道的目的是在四向调直机对焊头进行校直前确保焊头的温度降 低到接近环境温度冷校直可防止在调直处理以后钢轨焊头可能出现的变 形现象其主要技术参数见表 3-3冷却隧道水泵电机功率3 kW水流量20 m3/h进口管50mm水箱（地下）4000L尺寸长度3000 mm宽度400 mm高度800 mm重量150 Kg四、四向调直机（SPM-4NL型）500m 长钢轨厂焊施工技术 四向调直机用于在垂直和水平方向矫直钢轨外形的焊后变形。
其主要技术参数见表 3-4主要技术参数 表 3-4四向调直机水平压力Max1200kN垂直压力Max250 kN运行压力26MPa电机功率7.5 Kw电力供应380 V - 3 相-50 Hz激光测量装置测量基准1000mm测量系统激光测量范围0-10 mm分辨率0.01 mm重复精度0.02 mm焊接温度（在标准状态下）< 100 °C单元间的间隙0.02 mm压力工具的调整压力工具的长度600 - 1000mm电机功率4 Kw调整速度160 mm/s运行齿轮和导向转轮运行速度28 m/min运行齿轮工作压力90 bar导向转轮工作压力40 bar油箱容积250 L马达功率2.2 Kw过滤装置，吸油、回油和进油滤芯尺寸长度5205 mm高度2840 mm重量14000Kg五、精磨机（MMA-14AL型）MMA-14AL 型精磨机用于对焊缝轨顶面和工作面进行精磨，使焊头工作面的不平度W0.2mm该机配有最先进的直线度激光测量仪，能将测量结果 显示并存储在计算机里（见下页图）其主要技术参数见表 3-5主要技术参数 表 3-5MMA-14AL辅助钢轨的轨距1435 mm钢轨底部离地面咼度800--1000 mm设备移动速度Max30 m/mi n.电力供应415 V - 3 相-50 Hz每个周期耗电量0.35 kw打磨头在第二档程序速度时，支架横向弯曲度：Max ± 90°打磨头纵向单独行程和左右两侧行程：Max ± 500 mm行程调整速度Max 0.4 m/s打磨轮对磨损补偿54 mm(2 x 27 mm)推进力行程0.05 mm,可编程控制倾斜支架马达1.1 kw打磨前向马达54 w打磨轮对速度Max32 m/s.形状环状直径200 / 130x80 mm硬度和颗粒根据钢轨材质和温度来决定自动装置Telemeca nic轮对导向角度1/2°打磨轮对马达5 kw尘土收集装置防尘装置3 kw液压装置泵，调节装置，阀BOSCH液压夹盘NENCKI液压马达4 kw尺寸长度3620 mm冋度（工作冋度940毫米）2565mm宽度2600mm重量6800Kg第三节 焊接施工工艺一、 工艺流程图（见附件 I）二、 工艺说明1、短钢轨装卸、存放。
短轨列车停放对位后，使用移动式门吊和专用扁担梁及夹具进行卸车 卸车时，钢轨互为扣放在三根一组钢轨存放时应支垫，每层存轨时支垫 间距不大于5m钢轨码放时两端对齐，排列平直层间支垫上下层对齐 存放层数视存放台承载能力和稳定性确定不同轨型的钢轨按类别分开存 -8-放2、选配轨移动式门吊运轨至选轨平台，每次1组（3 根），人工散开钢轨检查 钢轨平直度、断面尺寸、表面质量对平直度超过《时速300公里60kg/m 钢轨暂行技术条件》钢轨，利用轨端校直机校直至合格不合格钢轨单独 存放对合格钢轨进行焊前配轨，根据需要长度使用带锯床锯轨3、轨端除锈刷面用除锈刷面机对钢轨的踏面、轨底底面及端面进行除锈，除锈范围距轨 端50-600mm，刷锈打磨后钢轨表面露出金属光泽，刷锈打磨深度不超过 0.2mm钢轨刷锈打磨面若待焊时间超过24小时以上，必须重新处理4、焊接瑞士施拉特 GAAS80/580 焊机使用三相 380V、 50Hz 交流电源焊接前 检查轨端刷锈质量，清除焊接电极处的焊渣；做好焊接前的准备工作后， 根据长轨工作面的位置进行轨端对位后进行自动焊接过程电阻闪光焊接 的过程为钢轨闪平、预热、烧化、加速烧化、有电流顶锻、无电流顶锻、 保压 7 个阶段。
加速烧化后，焊机自动进入顶锻阶段，快速挤压钢轨自 由顶锻，顶锻量为14-17mm焊接后焊缝四周形成一圈焊瘤，焊机有自动焊 后推瘤功能，利用推凸刀保证轨顶面及轨头两侧面的残留量不大于0.6mm , 轨角上表不大于0.8mm，其余部位不大于1.0mm，避免切及母材焊接过程 中检测焊接曲线的各项参数值是否符合焊接工艺参数的的规定，对焊接曲 线异常的焊头，将予以锯掉，并重新焊接5、轨底打磨轨底采用手持砂轮机，在焊缝两侧各150mm范围内打磨顺平及距两侧轨500m 长钢轨厂焊施工技术底角边缘各35mm范围内打磨平整最后打磨底面，轨底凸出量0〜+0.5mm 母材打磨量不超过0.5mm打磨过程中，应避免砂轮中冲击钢轨和在钢轨上 跳动，产生凹坑，并防止进刀量过大和时间过长，造成钢轨表面发黑、发蓝6、焊缝正火及风冷在焊接工位后应设一正火工位当轨温降到450〜500°C时，用专用的 正火设备把钢轨焊接接头加热到A （亚共析钢）或A （过共析钢）温度以3 CM上30C〜50C（即830C〜950C），正火完后，用喷风装置对焊缝进行快 速冷却，使其轨温快速冷却至550C以达到细化金属结晶、均匀组织，提 高焊缝硬度，减少或部分消除焊接的残余应力，改善并提高焊缝及附近粗 晶区的力学性能的目的。
7、焊缝踏面和工作面粗打磨将焊缝顶面、两侧面的残留焊瘤及全部毛边除尽，保持轨头原圆弧部 分形状，避免打亏打磨后保证焊缝较钢轨母材高0.6mm打磨过程中，避 免砂轮冲击钢轨和在钢轨上跳动，产生凹坑，并防止进刀量过大和时间过 长，造成钢轨表面发黑、发蓝8、焊缝水冷却冷却隧道利用雾化循环水进行钢轨焊缝冷却，冷却时间一般为 2-4min， 冷却后钢轨焊缝温度低于50C或与周围钢轨温度一致冷却完毕，及时擦 干焊缝1m范围内的水渍，保证下道工序的正常进行9、焊缝四向调直钢轨焊缝调直前利用直线度电子测量系统检测焊缝位置1m范围仙的平直度，并确定踏面和内侧作业面调直位置和调直力利用SPM-4N四向调直500m 长钢轨厂焊施工技术 机进行调直然后再测量焊缝位置1m范围内的平直度，若直线度超出规定 范围，需重新调直，直至合格10、焊缝精磨首先利用直线度电子测量系统检测焊缝位置 1m 范围内的平直度，使用 瑞士 MMA-14AL 精磨机进行焊缝精磨时，根据测量结果确定进给量精磨完 毕，再次测量焊缝位置1m范围内的平直度，若直线度超出0〜0.2mm/m范 围，需重新进行精磨作业，直至合格11、焊缝超声波探伤使用超声波探伤仪和全断面组合探头对每个焊缝进行无损探伤。
探伤 前，清理焊缝两侧各40cm范围内的锈斑、焊碴、水渍等；将焊缝两侧各40cm 范围的钢轨均匀涂满探伤介质，并安置好探伤仪探头，确保探头与钢轨间 紧密接触探伤结果做好记录12、长钢轨最终检验使用专用 1m 直靠尺、塞尺、电子不直度测量尺、轨温计、长钢卷尺等 测量工具对每一个焊缝和长轨进行最终检验，测量并记录长轨出厂轨温和 长度13、长钢轨存贮、装车500m 长钢轨存放区设有 35 台 3t 固定式龙门吊，龙门吊电动葫芦采用 单控和集中控制相结合长轨存放区的轨垫间距不大于5m,多层存放时， 应保持轨垫的上下对齐稳定从辊轮线上吊轨时，确保每一个夹具夹紧钢 轨轨头后，使用集中控制系统将长轨起吊、横移、下落放置在轨台上,并逐 一摘去夹具在长钢轨吊起行走过程中，设专人检查35 台龙门吊电动葫芦 统一运行情况，保证相邻两个夹具高度差不大于15cm、水平位置直线偏差500m 长钢轨厂焊施工技术 不大于15cm，防止长钢轨吊装过程中变形不同类型的长钢轨分开存放 装车时，应确认长钢轨运输车停放在正确位置，并逐一将长钢轨的每个吊 点顺序落入槽中，摘去夹具，移开龙门吊电动葫芦14、长钢轨输送线自选轨平台至长轨存放区的长钢轨辊轮输送线是焊轨生产线的重要组 成部分。
标准辊轮间距为3.0m.主动辊轮占全部辊轮的三分之一并均匀布 置辊轮输送线的主动辊轮通过中央计算机控制各工序作业时均需锁住 辊轮线，只有线上所有工位均打开输送线开关，输送线方能正常运行三、技术标准1、待焊轨检查标准待焊轨的允许偏差、平直度及扭曲应符合《时速300公里60kg/m钢轨暂行技术条件》的要求2、焊接接头试验标准在下列情况下应进行焊接型式检验：钢轨焊头试生产时；采用新轨型、 新钢种；调试工艺参数时和周期性生产检验结果不合格焊接周期性生产检验是每焊接 500 个钢轨焊头作为一批进行周期性生 产检验钢轨焊头的型式检验、周期性生产检验的项目和内容应符合钢轨接头 焊接技术条件的相关要求3、长钢轨焊接质量检验（1）焊缝必须进行超声波探伤，焊缝质量应符合规定要求2）焊缝外观质量检验::焊缝两侧各100mm范围内无明显压痕、碰痕、 划痕缺陷焊头无电击伤焊缝圆角在lm范围内打磨圆顺母材打磨深度500m 长钢轨厂焊施工技术不超过0.5mm；焊缝轨底上表面两侧各150mm范围内及两侧轨底角边缘各为35mm的范围内打磨平整焊缝纵向打磨平顺，不能出现低接头，用lm直尺 测量其平直度应符合表 3-6 的要求。
钢轨焊接接头平直度 表 3-6轨顶面0， +0.2mm/m轨头内侧工作面0， +0.2mm/m轨底（焊筋）0， +0.5mm/m四、注意事项1、启动机器设备前，必须先检查设备状况是否良好2、 上岗人员必须经过严格的焊接技术培训学习，持证上岗3、 严格配选钢轨，选择合格的钢轨进行焊接，防止不合格钢轨进入生 产线4、 设定好已确定的钢轨焊接参数，作业前应重新确认一次，防止错误 参数，导致不合格品附件 1：长钢轨焊接工艺流程图。