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钢轨铝热焊接流程

发布日期:2020-11-02 21:30 作者:波音直营平台 点击:

  钢轨铝热焊接流程_冶金/矿山/地质_工程科技_专业资料。钢轨铝热焊接流程

  施密特铝热焊 铝热焊工艺的主要流程 准备工作 轨 热 模 → → → → 轨端干燥 → → → 轨端除锈去污 → 封箱 → 拆 → → 对 预 夹具安装 坩埚安装 推瘤 → 砂模安装 点火 →反应 打磨。 铝热焊操作步骤 1、 准备工作 ●预先了解待焊钢轨的轨型和材质,正确选择砂型和焊剂的 类型。 ●出发前必须安排专人根据焊接清单清点全部施工物品,以 免少带、漏带影响施工。 ●对施工设备、 燃气瓶等进行检查, 确保使用时安全可靠。 ●从焊缝两侧钢轨开始,每一侧松开 2 4 组扣件,然后 至少将 50m 范围内的钢轨扣件按规范锁紧,并在焊缝两侧各 第一个锁紧扣件处的钢轨上,做划线记号,以便观察钢轨是 否移动,然后才可以进行铝热焊焊接。 提示:在焊接过程中,如果钢轨发生明显移动则会拉伤甚至 拉裂焊缝,并可能引发高温钢水从砂型中外泄,导致焊接事 故。 1 ●气温急剧变化时必须用拉伸机锁定钢轨,然后进行焊接操 作。 ●焊接处有缺口、损伤、磨损严重以及端面不规则的钢轨必 须切除后,才能进行焊接。 ●待焊钢轨在距轨端 200mm 范围内有螺栓孔时,必须对螺栓 孔周边倒角,并用专用钢塞将孔塞紧,以确保钢轨能均匀传 递焊接时产生的热量,钢塞必须与螺栓孔配合紧密。 2、 轨端干燥 砂型安装前需用预热枪对焊缝两侧 1 米范围内钢轨进行加热 干燥,充分除去钢轨表面水分。 3、 轨端除锈去污 ●在距轨端 50mm 范围内,用角磨机和钢丝刷对焊接钢轨的 端面、轨头、轨腰和轨脚进行打磨清污除锈,要特别注意将 轨底打磨清洁干净。 ●打磨完成后,轨头端部边缘需倒角 1mm×45°。 4、 对轨 ●以轨脚处为基准,控制轨缝宽度为 28+2-1mm。 ●水平调整: 用一米直尺分别检查焊缝两端钢轨轨头、 轨腰、 轨底是否平直。如有偏差,用对轨架或者钢楔子进行调节, 2 轨头侧面以行车面为基准进行调整。 ●尖点调整:将一米直尺自由放置在轨顶,使其中点与焊缝 中点相重合,用对轨架或者钢楔子对轨端高度进行调节,使 直尺的两个端部与轨顶之间的间隙为 1.8~2.3mm。 5、 夹具安装 ●夹具应安装在上风方向,避免逆风安装导致火焰灼伤预热 系统。 ●调整预热枪管与轨面平行。 ●用多用塞尺设定万能夹紧装置安装位置和预热枪高度,预 热枪头高度一般设为 40mm。 ●在进行道岔铝热焊时,如果待焊钢轨周围操作空间狭小, 可以使用弓形夹具。 6、 砂型安装 ●确认砂型无裂痕、无缺损、无受潮,否则不能使用。 ●砂型浇注孔略作修整,防止预热和浇注时砂粒脱落,造成 焊接夹渣。 ●必要时,将砂型贴合钢轨侧面进行左右摩擦,使砂型与钢 轨装配处紧密贴合。 提示:如果砂型与钢轨配合不良,可能会造成钢水泄漏的焊 接事故。 3 ●安装砂型时,浇注孔要对准焊缝中心,并与轨底垂直,以 确保焊缝两端钢轨特别是轨底预热均匀。 ●安装三片模底模板时,底模一定要前后、左右对中,并且 要紧贴轨底。 ●第一片砂型安装完毕后,在轨头处放置白卡纸并塞紧缝 隙,然后合上第二片砂型。放置时,白卡纸必须露出侧模 板。 提示:白卡纸燃烧后,会形成碳膜可以保护轨面。 ●锁紧夹具时,应由一人完成,使两侧均匀夹紧。 ●安装砂型过程中,切勿让砂粒等杂物落入焊缝型腔内。 7、封箱 封箱是铝热焊操作过程中比较关键的步骤,应高度注意, 如果封箱发生问题,很容易造成泄漏钢水的焊接事故。 ●盖上砂模盖,防止砂粒等杂物落入焊缝型腔内,造成焊接 夹杂。 ●首先对轨底、轨头处缝隙用封箱砂塞紧压实,然后整体封 箱,用捣实棒将所有缝隙捣紧捣实。 ●在砂型顶端,两侧模板之间的封箱砂要填满砂型凹槽,防 止浇注时钢水从两砂型之间的侧缝处淌出。 ●将侧模板顶端的边耳,覆盖上封箱砂以保护侧模板。 ●试放分流塞,如果过紧,进行适当修锉。 4 ●封箱结束后,焊接负责人应仔细检查封箱是否达到规定要 求,以确保焊接成功。 ●将灰渣盘安装在侧模板的挂臂上,要挂稳落位,以避免熔 渣流入时灰渣盘发生倾斜甚至脱落。 注: a, 封箱砂的制作:将 5kg 干封箱砂放入合适容器内,加入 400ml 水,用力搓揉、搅拌, 使所有封箱砂湿度均匀一致,然后做落砂试验,以检验封箱 砂是否合格。(如果使用本公司已经制作好的湿封箱砂,则 不需要上述操作)。 b, 落砂试验:用手抓一把封箱砂,稍用力将砂攥成团,在 1 米高度松开手使砂团自由落下,观察封箱砂落地情况(见 下图),判定封箱砂制作是否合格。 8、预热过程的控制 ●预热气体压力参数:(A 系列)氧气和丙烷的工作压力分 别是 3.5Bar 和 1.0Bar。(B 系列)氧气和丙烷的工作压力 分别是 4.5Bar 和 1.2Bar。(C 系列)氧气和丙烷的工作压 力分别是 5.0Bar 和 1.5Bar。 ●火焰调节:先微开预热枪的氧气阀门,3 秒钟后微开燃气 阀门,再点火。然后交替开大两个阀门,直到氧气阀门完全 打开为止。 5 ●调节燃气阀门,控制火焰形态,使蓝色的焰芯长度保持在 15~20mm 范围内,此时火焰为中性火焰 提示:在火焰调节过程中,时刻观察氧气和丙烷工作压力是 否符合参数要求。 ●用预热枪对两个灰渣盘稍作烘烤,去除灰渣盘可能带有的 水分。 ●将预热枪安置在预热座上,调节枪头垂直并在焊缝中 的位置呈前后左右置中, 火焰喷出浇注孔, 开始预热计时。 提示:在浇注孔上方的火焰长度大约为 50cm。 ●密切关注整个预热过程,特别是轨腰受热颜色的变化,预 热完成时,轨腰的温度为 950~1000℃,其颜色为亮黄色。 ●预热的过程中,需对分流塞作适当烘烤预热去除水分。 ●预热枪头错误安装的几种情况如下:枪头过高使轨脚预热 不足;枪头过低使轨头预热不足;枪头不垂直、不置中使轨 缝两端预热不均匀。 ●预热完毕,撤除预热枪,先关闭燃气阀门,3 秒钟后关闭 氧气阀门。 提示:任何情况下,预热时都不可使用氧化焰。 注意:枪孔因使用气源不同而不同,当使用氧气/丙烷时, 枪孔为 32 个,当使用氧气/乙炔时,枪孔为 14 个, 6 9、坩埚的使用 ●打开一次性坩埚的封盖,确认坩埚壁、自熔塞完好无损, 清理并倒出坩埚内浮砂。 ●确认焊剂袋无破损,将焊剂反复倾倒三次,混合均匀后倒 入坩埚中,使其顶部成锥形,此时可以把高温火柴放置在坩 埚内的焊剂上面。 ●预热完成后,立即将坩埚安置在砂型侧模板顶部定位片 内,取出坩埚内高温火柴,在红热状态下的砂型浇注孔内将 其擦燃,然后轻而稳地将高温火柴三分之二长度插入焊剂锥 形顶部,点燃焊剂,迅速盖上坩埚盖,所有人员退离到 3 米 以外安全距离。 提示:高温火柴插入焊剂时,切勿用力过猛,速度过快,否 则高温火柴容易熄灭。 10、焊剂反应 ●记录者观察焊剂反应状况,当坩埚盖孔一出现明火时,为 焊剂反应开始时间;一旦明火出现迅速萎缩,则为焊剂反应 结束时间。焊剂反应从开始到结束之间的时间间隔为焊剂反 应时间,焊剂反应时间一般为 8~15 秒。 ●当坩埚底部一出现钢水时,即为钢水落下时间。钢水落下 与焊剂反应结束之间的时间间隔为钢水镇静时间,钢水镇静 时间一般为 6~18 秒。 7 11、拆模 ●浇铸完成后 2 分钟,移去坩埚,将其放在干燥、无易燃物 的地方,然后移去灰渣盘,并将灰渣倒入坩埚中。 ●浇铸完成后 4 分 30 秒钟,拆除模板和万能夹紧装置。在 拆除模板的过程中一定要小心,不要晃动砂型,更不能拉裂 砂型,以免影响焊缝金属的正常结晶。甚至导致砂型开裂, 钢水流出。 ●拆除模板后,及时将轨面清理干净,防止推瘤时残渣拉伤 轨面。 12、推瘤 ●浇注完毕 7 分 30 秒,去除轨头砂型。 ●7 分 40 秒钟开始推瘤。 提示: 推瘤过早会因轨头硬度过软而容易拉伤轨面; 推瘤过迟会因轨头硬度过硬而难以推除焊瘤。 ●推瘤完成后,用撬棍将浇注棒向外侧下方扳曲,便于下一 步进行热打磨。 ●浇注完毕 20 分钟以后,才能打掉浇注棒。 13、打磨 8 ●推瘤完成后,可以立即进行粗打磨,以节省施工时间。 ●焊头温度降至 300℃以下时才能放车通行, 焊头冷却期间, 不得采取浇水等手段进行强制冷却。 ●焊头冷却至环境温度后,进行精打磨,精打磨标准按照铁 道部 TB/T1632.3 2005《钢轨焊接第 3 部分:铝热焊接》 规定的技术条件执行。 14、完成焊接 ●焊接完成后,将熔渣、废钢料、废砂型等清理干净,装入 反应后的坩埚中,撤离工地时带到指定的场所处理,不得将 其丢弃在施工现场,造成对铁路沿线环境的垃圾污染。 ●将焊接点涂抹上油,做好标记,拆除对轨架或钢楔子,按 规范要求恢复轨道正常的通车条件。 ●做好焊接纪录,存档保管。 铝热焊基本原理: 铝热化学反应是一个氧化还原的反应, 利用还原金属 (铝) 和氧化金属(氧化铁),铁合金和铁钉屑等按比例配成的铝 热焊剂,放在特制的坩埚中,用高温火柴点燃,立即产生强 烈的化学反应,在反应过程中铁(Fe)被还原出来,由于铁 比重大沉于坩埚底部,铝氧化成氧化铝(Al2O3)溶渣较轻, 浮于上部,同时产生巨大的热量,高温的铝热钢水随即浇铸 9 进轨缝砂模中,将两轨端熔化,浇注钢水本身又作为填充金 属,将钢轨焊接起来。 其化学反应式: Fe2O3+2Al → 2Fe + Al2O3 +850KJ 焊接系数系列表: A 系列预热枪高度 40(mm) 氧气 3.5(Bar)丙烷 1.0(Bar) 预热时间 5.0-6.0 分 焊缝宽度 28+2-1(mm) 尖点高度(mm)1.5-2.0 拆模时间 4 分 30 秒 轨头砂型去除时间 7(分)30 秒 推瘤 时间 7(分)40(秒) B 系列预热枪高度 40(mm) 氧气 4.5(Bar)丙烷 1.2(Bar) 预热时间 4.0-5.0 分 焊缝宽度 28+2-1(mm) 尖点高度(mm)1.5-2.0 拆模时间 4 分 30 秒 10 轨头砂型去除时间 7(分)30 秒 推瘤 时间 7(分)40(秒) C 系列预热枪高度 30-35(mm) 氧气 5.0(Bar)丙烷 1.5(Bar) 预热时间 2.0 分 焊缝宽度 28+2-1(mm) 尖点高度(mm)1.5-2.0 拆模时间 4 分 30 秒 轨头砂型去除时间 7(分)30 秒 推瘤 时间 7(分)40(秒) 注意: 1. 预热的关键是要控制后火焰形态,注意观察轨端预热效 果。 2. 冬季轨温低于 5 度以下时, 不推荐铝热焊施工。 特殊情况 必须施工时,则燃气压力和预热时间需要适当调整,并要采 取焊后保温措施。详细技术要求请咨询施密特公司。 3. 上述预热参数仅适用于 60kg/m 钢轨。 焊接 50kg/m 钢轨时, 预热时间相应缩短一分钟。 铝热焊劳动保护 1、 进行钢轨打磨时,一定要佩戴面罩或眼镜。 11 2、 操作铝热焊时,一定要穿纯棉工作服防止烫伤。 3、 佩戴皮手套,脚穿防护鞋和护罩。 4、 看火时要佩戴 5 度墨镜以保护眼睛不受伤害。 常见的铝热焊缺陷及原因分析 1、夹杂 特征:断口处存在不规则体积的夹渣,一般呈暗灰色。 形成原因:自熔塞打开过早使焊渣未来得及和钢水分离;或 者其他杂物进入焊缝; 封箱过程中, 预热过火, 轨端 “滴泪” ; 轨端不洁等。 2、未焊透 特征:断口呈未溶合状态。 产生原因:预热温度不够或不均匀;砂模孔与轨脚对位不准 确,间隙不均匀。 3、气孔 特征:接头内部表面光滑的圆形或椭圆形的孔。 主要原因:焊剂、砂模、坩埚受潮;封箱砂过潮;轨端的水 份和油污没有清理干净。 4、未熔合 特征:接头内部熔合区呈平整性断裂。 主要原因:焊接浇注时,钢轨受拉,轨缝发生位移。 12 十二、安全事项 1、氧气、丙烷、乙炔的存放、运输和使用必须遵照国家《易 燃易爆化学物品消防安全监督管理办法》执行。 2、施工前,对燃气瓶和各类设备按规程进行检查,确保施 工过程安全可靠。 3、高温火柴与焊剂在包装、储存和运输过程中必须分开, 绝对不能将高温火柴随身放在衣袋中。 4、确保燃气装置没有泄漏。如果发生回火,应立即先关闭 氧气阀门,后关闭丙烷(或乙炔)阀门。 5、焊剂、坩埚和砂型要防潮。正在反应的焊剂及其装置不 能与水接触,不能用水和液体灭火剂灭火。遇紧急情况时, 应该使用干砂或者干粉灭火器灭火。 6、预热枪在点火、调节火焰和带火移动时,应该举高枪口 并使枪口火焰斜向无物的上空,防止火焰灼伤人和物品。 7、预热时,观察预热效果应戴护目墨镜,墨镜镜片界别为 5 级。 8、在焊剂反应与钢水浇注期间, 所有人员应该保持距坩埚 3 米以上距离,观察者戴护目镜。 9、焊剂反应完成后,如 果钢水没能从坩埚中释放出来, 必须让钢水在坩埚中冷却 20 分钟后才能移动坩埚。 10、灼热状态下的浇铸棒、砂型残渣、坩埚、灰渣盘及坩埚 13 盖等铝热焊反应后产生的产物和物品,应该放置在干燥、无 易燃物的地方。 11、在隧道内和通风不良的场所施工必须使用乙炔做燃 气。 12、氧气瓶、燃气瓶(丙烷瓶或乙炔瓶)与焊缝之间的放置 安全距离≥10m,气瓶之间的放置安全距离≥5m。 13、丙烷瓶及乙炔瓶必须在直立状态下使用。 14、打磨时,操作人员必须穿戴适当防护用品:护目镜、手 套、 靴子、 工作服、 工作裤等, 注意隔离打磨时产生的火花。 15、报废的焊剂,要与 2 倍以上体积的干砂混合均匀后,再 作妥善处理。 了解钢轨的型号,正确选择焊剂类型 型 A 系列 A 系列 A 系列 B 系列 B 系列 C 系列 号 焊剂强度等级 Z100 Z90 Z90 Z90 Z100 Z120 Z90 14 U75v / U75v U75v / U71Mn U71Mn / U71Mn R350 / U71Mn R350 / U75v R350 / R350 RE / RE(稀土) U75v / RE (稀土) Z100 拉伊台克铝热焊 QPCJ 钢轨铝热焊接工艺操作指导手册 QPCJ 铝热焊的 13 个步骤 采用 QPCJ 铝热焊接工艺来完成一个钢轨的焊接可分为以下 13 个步骤,并且此 13 个步骤必须遵照以下特定顺序: 1、到焊接现场前的准备工作: 在出发到焊接现场之前,依据标准清单, 检查并落实是否已备齐 铝热焊接所必需的所有工具、材料、设备以及资料。 2、在焊接现场的准备工作: 对焊接现场的环境条件进行综合评估; 对任何可能导致火灾或安全事故的隐患务必进行清除。 3、轨道的准备工作: 采用适当的防护措施, 避免钢轨在对接、 对正以及焊接的过程中 发生移动。 4、钢轨端头的准备: 仔细检查钢轨端头,并做好焊接前的清理工作,使其达到铝热焊 接所应具备的条件。 15 5、钢轨端头的对正: 正确地做好钢轨端的间隙设定、 垂直对正和水平对正, 并消除钢 轨端头间的不等倾斜; 这一部的工作至关重要,如若其中任何一 个工作没有做好,都将导致焊接失败。 6、砂模的准备: 检查并确定沙漠的所有部件都已齐全,将其正确安装至钢轨端 头,涂上封箱泥;这一步也非常重要,如果没有做好,焊完后的 接头将有缺陷存在。 7、预热: 按规定时间对沙漠和钢轨端头进行加热。 请注意: 预热火焰调节的精确程度以及预热时间将直接影响整个 接头的质量。 8、焊药包的准备: 检查焊药包内物品是否齐全,有无受潮及破损现象;将焊药按要 求装入 QPCJ 坩埚内。 9、浇注: 到规定的时间停止预热; 将 QPCJ 坩埚正确放置于沙漠的正中位置上; 点燃焊药并监视焊药的浇注过程,注意计时。 10、拆模与推瘤: 浇注完毕等待一定的时间后,再拆除砂模,然后推瘤、并除掉余 烬。 16 11、热打磨: 推瘤后立即进行打磨,使其接近钢轨表面; 打磨接头的轨内和轨外表面。 12、冷打磨: 打磨接头处的焊接隆起,并打磨至于钢轨的运行表面齐平; 在热打磨和冷打磨的过程中, 工作的精确程度将决定接头的可靠 性。 13、收尾工作: 检查焊好的接头,做好焊接记录并贴上标记; 将轨道恢复至标准状态; 清理焊接现场; 撤销轨道防护措施。 步骤 1:到焊接现场前的准备工作 1) 消耗物品清单 ? 密封膏 ? QPCJ 工艺专用的封箱泥 ? 高温火柴(或点火引信) 动力机需要的汽油与合适的机油 ? 足够的丙烷和氧气 ? 焊一个接头所必需的 QPCJ 组件(2 个包装箱) ? (每天)备用的 3 套 QPCJ 组件 ? 17 轨枕塞 ? 备用的钢轨扣件、轨枕垫条和垫板 ? 准备一些插入轨(重量、型号及长度符合要求) ? HC355 型锯轨机的专用锯片 ? MR150 型打磨机的专用打磨砂轮 ? 标识牌和粘贴标签 ? 表格、手册和安全防护文件 2) QPCJ 金属构件清单 ? 砂模夹具 ? 侧模套板(1 套) ? 底模套板 ? 灰渣盘 ? 坩埚叉 3) 预热装置和焊后保温装置 ? 氧气、丙烷预热枪和预热支架 ? 氧气、丙烷调压表 ? 氧气、丙烷软管 ? 防回火塞 ? 合格的点火装置 ? 保温箱或保温罩 4) 安全防护用具清单 ? 焊工护目镜 ? 18 面罩 ? 焊工手套 ? 护腿 ? 护耳 ? 口罩 ? 急救箱及防火器材 5) 动力机具清单 ? HC355 型锯轨机 ? 冲击扳手(可选) ? TR75 型液压钢轨拉伸器 ? EGH2 型或 EMP2 型液压推瘤机 ? MR150 型钢轨打磨机 6) 辅助工具清单 ? 活动扳手 ? 轨道扳手 ? 套筒杆 ? 爪杆 ? (锻工用)大锤 ? 热切除凿 手斧 ? 锤子 ? 轨道定位器 ? 19 堵漏棒 ? 起轨器 ? 铲子 ? 楔子 ? 钢丝刷 ? 标记印模或标记笔 ? 用于修理动力机具的工具 ? 轨道校直装置:CR57 型对正架;BA240 型钢轨对正架梁; 扛轨器; 定位器; 规矩杆等 7) 测量工具清单 ? 焊工直尺 ? 轨温计 ? 秒表 ? 钢卷尺 ? 温度指示计 8) 需传达的信息 ? 通知封锁线路 工作情况交底 步骤 2:在焊接现场的准备工作 到达工作现场之后,将所有机具及工具放置到位,并做好以 下工作: 20 1) 检查并找出任何可能造成安全事故的隐患及障碍 ? 道渣是否潮湿,或有雪或结霜 ? 工作现场是否有湿滑的地方 ? 工作现场是否有多条线路 ? 工作现场是否有障碍 在平交道口附近是否有火车来往 2) 检查并找出任何可能造成火灾的隐患 ? 干草、灌木丛及树枝 ? 易燃材料 ? 易燃的钢轨润滑油 3) 找一个适合挖废渣弃置坑的地方 注意!在挖坑前一定要检查是否有地下电缆或电缆槽 4) 如有必要,介绍最新的工作安排,以使: ? 每个人都了解各种各样的潜在隐患 ? 每个人都明确自己的工作内容 5) 将防火设施放置在较近的适当地方 6) 将轨道四周的干草或灌木丛以及所有易燃的物品打湿 重要注意事项: ?·检查安全及火灾隐患! ? ·及时做好工作安排! ? ·铝热焊接区域及废渣弃置坑附近要保持干燥! 21 步骤 3:轨道的准备工作 1) 落实轨道的直度和表面情况 2) 将轨温计放置于钢轨背光的一侧 2) 确定钢轨的型号及重量与所使用的 QPCJ 焊剂相对应 4) 检查钢轨的间隙:距离轨枕应不少于 100mm 5) 除去道渣:道渣距轨底应至少 100mm 6) 挖一个废物弃置坑 7) 上紧扣件:钢轨两侧各至少 15m 范围内 8) 去掉含头两侧 3 至 6 根轨枕上的扣件及垫板 9) 分别在焊头两侧的第三根轨枕处, 在轨底和轨枕上画对应 标记 10) 检查并落实推瘤机和打磨机能够正常工作 重要注意事项! 必须确保所有的紧固件都上紧, 并且对轨道采取了安全 防护 措施。如果此后钢轨发生了移动,那么: ? ·轨头间隙将发生变化,而且会影响轨头的正确加热! ·已经涂好的封箱泥将可能裂开,从而导致钢水泄露 步骤 4:钢轨端头的准备 1) 不要让轨端间隙位于轨枕之上 2) 检查钢轨端头有无螺栓孔及裂缝、有无倾斜及其它缺陷 3) 检查并确定钢轨上的螺栓孔与轨端的距离不小于 100mm 22 4) 切割钢轨端头必须使用 HC355 型锯轨机 5) 钢轨端头断面的垂直公差应不大于 1.0mm 6) 用钢丝刷清洁钢轨端头 100-150mm 范围 7) 焊接区域为轨缝两侧各 0.5m 的范围 8) 必须确定钢轨端头以前未被气压焊或电焊过 重要注意事项! 钢轨端头必须: ·为直角并且垂直 ·用 HC355 型锯轨机切割 ? ·以前未被气压焊或电焊过 否则,将可能导致焊头质量不合格! 步骤 5:钢轨端头的对正 钢轨端头的对正事人和铝热焊接工艺中最难也是最关键的 一步。 1) QPCJ 铝热焊接钢轨端头对正的四要素: ? 轨缝调整 检点设定(即垂直对正) ? 水平对正对正 ? 不等倾斜调整 2) 操作时必须严格按照以上顺序来进行对正。 【目测钢轨端头】 23 3) 在对正之前,必须对路基的水平情况作一个一般性的检 查,看看是否有以下问题存在: ? 倾斜的轨枕 ? 低接头 重要注意事项 如果确实发现有倾斜的轨枕或地接头,则必须在进行对 正之前将该区域整平 4) 去掉焊头任意一侧的三至六根轨枕上的鱼尾板、固定件、 扣件、轨枕垫板或绝缘端子 5) 然后弯腰从钢轨内侧的斜上方目测焊头的对正情况, 并目 测钢轨内侧上边缘是否在同一条直线) 检查钢轨端头的垂直对正是否: ? 水平(图一) ? 偏高(图二) ? 偏低(图三) ? 不对等(图四) 7) 最后,检查水平对正是否: ? 向内(图五) ? 向外(图六) ? 在同一条直线) 通过对钢轨进行目测可以了解十分重要的信息,如: ? 1.需要怎样移动钢轨来实现钢轨端头的对正 24 ? 2.在什么地方放置楔子及起轨器来实现钢轨端头的 对正 【间隙】 9) 在轨头和轨底的两侧进行测量 10) 轨缝的大小必须为:25+2mm(见图八) 注意! 如无特殊要求,千万不要增加或减短钢轨的长度,因为它会 影响钢轨的无应力温度。如果间隙小于 23mm,将达不到预 热的效果,而且熔化的钢水会因过量而溢出灰渣盘。如果间 隙大于 27mm,预热也将达不到效果,而且熔化的钢水还不 足以填满整个间隙。 【尖点(垂直对正)】 11) 将焊工直尺置于钢轨运行表面的正中央,直尺端头与钢 轨运行表面的间隙 就是进行尖点设定时所需要测量的尺寸。 12) 对木轨枕而言,尖点值为 3.2mm(见图 9);对混凝土 轨枕区,尖点值为 1.6mm。 13) 根据刚才目测掌握的情况及直尺的测量情况,来调节钢 轨的位置,直至直尺的两端都获得正确的尖点。 14) 如果一侧钢轨端头过高,可使用起轨器将偏高的钢轨另 一端抬高,起轨器应放置在距离钢轨端头 8 至 12 根轨枕处。 注意! 25 ·起轨器必须一直放旨在钢轨上,直至焊头冷却至 370℃以 下? ·在钢轨对正的过程中,千万不要碰钢轨或对正架 ? ·在浇铸结束前,任何人不得站在焊接区域内的轨枕上 ? ·不得将整个线路抬高! 【水平对正】 15) 用焊工直尺分别贴紧钢轨的轨头、轨腰和轨底 16) 如果有一侧钢轨的轨头、轨腰或轨底比另一侧钢轨宽, 将两侧钢轨的中心线对齐,差异均分(见图 10、图 11)。 【倾斜对正】 17) 根据目测钢轨端头时所了解的情况以及直尺的测量情 况,判定哪一侧钢轨偏离了中心线,将偏离的钢轨调节至最 后对正。 18) 在钢轨内侧,用焊工直尺分别检查轨头、轨腰及轨底的 对正,检查时,焊工直尺的中心点必须与轨缝的中央对齐。 19) 重新检查钢轨端头的间隙大小、垂直对正、水平对正以 及倾斜调整??并作相应的调节。 在进行钢轨端头对正,使用的对正设备可能各不相同,有钢 轨对正架、钢轨对正架梁或对正杆,但对正的步骤却是一致 的: 1.尖点调节(垂直对正) ? 2.水平对正 ? 26 3.倾斜调整 进行铝热焊接时,依照此程序进行对正,直至最后对好,并 按照同样的程序再重新检查一遍。若使用楔子进行对正是, 该顺序会有所不同。 重要注意事项! ·轨缝大小不正确会导致钢轨焊头的结合质量不高! ?·若尖点没有设定好,则焊头冷却后,钢轨的运行表面将 过高或过低 ? ·若对正工作没有做好,则会将导致轨距不一致! ? ·若有必要,移动整根钢轨以保持轨距 ? ·钢轨端头间的不等倾斜将导致焊头因疲劳过度而断 裂? ·若过早撤掉起轨器或对正架将导致焊头产生偏离 ?·在焊头打磨完后,焊工必须亲自检查焊头的平直度,并 根据实际情况来做必要的调节以获得理想的接头。 ? ·请使用好的直尺 步骤 6:砂模的准备 1) 妥善保管沙漠,避免受潮 2) 检查 QPCJ 组件中的内容 3) 将两侧的砂模在钢轨上轻轻摩擦 ,以使其结合紧密。 4) 将砂模底板放入底托盘内 27 5) 将密封膏按要求涂在底砂模的槽内,形状有如铅笔 6) 砂模底板上的固定螺栓应位于钢轨的高侧 7) 安装装有底砂模的底板,使其与轨缝保持居中 8) 轻轻敲击底板 9) 上紧固定螺栓 10) 用焊工直尺重新检查钢轨的对正,这是您最后的机会 11) 将两侧砂模装入相应的侧模夹板中 12) 带有废渣流出口的侧模应位于钢轨的底侧,并使两侧模 与轨缝居中 13) 用侧模夹具将砂模固定好,注意不要用力过度而将砂模 夹碎 14) 用一干净纸板将砂模口盖上 15) 将 QPCJ 专用的封箱泥均匀地抹在砂模与钢轨的各缝隙 处 16) 然后再加抹一层封箱泥 17) 在沙漠的废渣流出口及夹具螺纹处抹上少量封箱泥,以 保护工具 18) 在灰渣盘内装入干砂或砂模的碎渣 19) 将焊接区域下方潮湿的地方用干砂盖上 20) 用两根短棒作两个堵漏棒,以备堵漏 重要注意事项! ·在底板上好之后,不要忘记检查钢轨的对直,直是您最后 28 的检查机会 ·必须用一片干净的纸板盖在砂模上,以防止杂质落入砂模 内? ·封箱泥如果过量将无法很好的烘干,而且会带来湿气 ? ·封箱泥太少则会干裂 步骤 7:预热 一、压力的调节 1) 将丙烷和氧气调压器上的压力完全释放掉(归零) 2) 将预热器上的两个阀门完全打开 3) 通过氧气和丙烷的调压阀将压力调节至:丙烷压力为 10PSI (相当于 0.07Mpa 或 0.7Bar) , 氧气压力为 70PSI (相 当于 0.49Mpa 或 4.9Bar) 4) 关掉预热器上的两个阀门 现在压力调节已经完成,如果钢瓶的压力没有被调乱,则无 须重复此调节过程 二、预热 1) 记录钢轨的温度。 2) 不要忘记在寒冷气候条件下,根据需要对钢轨进行加热。 3) 在砂模外,快速打开预热器丙烷阀门,点燃火焰并将其稍 稍开大。 4) 慢慢打开预热器的氧气阀门。 29 5) 继续慢慢交替打开两个阀门, 直到预热器上的丙烷阀门完 全打开,且此时氧气阀门也开到了一个适当的程度,在预热 器的喷嘴处获得一个大约 12mm 的蓝色焰芯。 6) 将预热器迅速放在预先定位好的预热支架上, 并将预热器 在砂模中迅速居中定位,此时火焰应从砂模两侧冒出,并且 均匀对称。 7) 稍关预热器上的氧气阀门, 当火焰声音发生改变时, 重新 打开约三分之一转 8) 火焰声音变化并恢复均匀,现在,火焰的调节已经完成, 立刻按下跑表计时: 钢轨规格 40Kg-54Kg 55Kg-59Kg 60Kg 60Kg 以上 预热时间 4 分钟 4 分半钟 5 分钟 以上 6 分钟 9) 将分流塞放在砂模边缘上进行加热, 靠近火焰但不在火焰 中。 10) 在焊接下一个焊头之前,检查并确认丙烷和氧气瓶的压 力未被调乱。 11) 不间断的注视整个预热过程。 12) 在规定的时间结束后,撤走预热器,钢轨中间及轨头应 颜色发红。 30 13) 请注意不要预热过渡。 14) 如果预热以正确完成,先关掉氧气阀门,再关丙烷阀门。 重要注意事项! ·一定要在火焰调节好后再按跑表计时 ·预热时间必须严格遵守相应规格钢轨所规定的时间 ? ·必须检查并落实火焰是垂直进入砂模中的 ? ·不要忘记加分流塞??切记! ? ·注意不要将分流塞推进入口! 步骤 8:焊药包的准备 在预热之前或预热过程中: 1. 在一个干燥的地方取出一次性坩埚 ? 2.检查包装箱内组件是否齐全 ? 3.检查焊药包是否有破裂或受潮现象 ? 4.检查一次性坩埚是否有破损及碎片 ? 5. 检查坩埚中的自熔塞是否正确无损 ? 6. 揭掉焊药包的标签并将其贴在焊接报告上 ? 7.打开焊药包并将其中的焊药慢慢旋转着倒入一次性坩埚 内,使焊药重新混合。注意不要失掉袋中的任何焊药。 8.将高温火柴插入焊药内并盖上坩埚盖 ? 9.将打开的包装盒及包装袋丢进废物弃置坑内 重要注意事项! 31 每次都要检查落实: ?·坩埚干净,无裂纹裂缝 ·自熔塞安全的位于底部中央位置 ?·在开封之前,要确定焊药包装袋是密封而且干燥的 步骤 9:浇注 1) 戴上焊工护目镜及焊工手套 2) 在规定的预热时间结束后,移开喷嘴 3) 将分流塞放入顶部的入口内 4) 将一次性坩埚放置在砂模的正中央 5) 点燃点火引信 6) 将引信插入焊药中:最甚微 25mm 7) 重新盖上坩埚盖 8) 手持堵漏棒站立一旁,以防钢水泄露 9) 当废渣停止流出,按下跑表开始计时 重要注意事项! · 预热结束后, 焊药必须在此后 30 秒内点燃并插入坩埚内 ? ·点火引信插入坩埚中必须为大约 25mm 深 ? · 如若钢水泄露且无法堵住,应立即离开现场 ? ·应在最后一滴钢水流出时,开始按下跑表计时 步骤 10:拆模及推瘤 在浇注结束 5 分钟后: (拆模) 32 移走灰渣盘及一次性坩埚 拆掉砂模夹具、夹板及金属底板 用热切除凿划去焊头的顶部 将焊头顶部推掉并用铁锹装走,丢入废物弃置坑 除掉冒出的焊料 将钢轨运行表面已变干得封箱泥稍加清理 在浇注结束 6 分半钟后: (推瘤) 将多余的焊料切除 将轨底处冒出的焊料打弯,以便于打磨的进行 重要注意事项! ·在拿走灰渣盘时一定要端平,避免高温废渣溅出! ? ·千万不能将高温废渣倒入水中! ·不要将高温的灰渣盘放于混凝土轨枕上 ? ·在废渣冷却之前,不要将灰渣盘内的废渣倒入废物弃置 坑! 重要提示! ·检查推瘤机已经准备好 ? ·在 5 分钟满后才能开始拆模 ? ·在 6 分半钟未到之前不要推瘤 步骤 11:热打磨 33 穿戴好安全防护用品: ? 面罩 ? 护耳 ? 口罩 ? 护腿 打磨焊头表面: 将焊料顶部表面打磨至距轨面 1mm 左右 将钢轨头部两侧与轨面过度的圆弧处打磨至与既有钢轨齐 平 将钢轨的内外侧打磨至与既有钢轨齐平 重要注意事项! · 热打磨时,一定要在运行表面上保留至少 0.8mm 的焊头 金属(见图 20) ·如果焊头在高温时就被打磨至与钢轨齐平, 则焊头冷却后, 将出现凹陷现象 ·在浇注结束 15 分钟后,去掉对正架或其他对正设施,以 便让焊头冷却至水平 ·若使用了起轨器将轨端降低,则在浇注结束 30 分钟后撤 掉 重要提示! 打磨时需与钢轨保持一定距离! 34 步骤 12:冷打磨 ·去掉轨底抬高器 浇注结束 1 小时后: ·目测尖点(垂直对正) ·对钢轨表面进行冷打磨,使其整体平齐 ? ·千万不要打磨得过快过猛,否则会造成钢轨淬火或发蓝 步骤 13:收尾工作 · 检查焊头表面: 凸出公差为 0.25mm, 凹陷公差为 0.00mm ·上好焊头两边轨枕上的扣件以及其他需要紧固的扣件 ·添上废物弃置坑 ·收拾好工具及轨温计,等等 ·打上焊接印记 ·完成焊接记录报告 ·清理现场 ·取消线路封锁,恢复通车 特殊条件下的铝热焊接 由于在实际焊接的过程中,钢轨的形状、冶金类型、型号不 尽相同,而且环境气候变化不定,使得在某些情况下需要对 标准的 QPCJ 铝热焊接工艺作相应的调整, 以保证焊接的质 量。最常见的情况有: 35 1.钢轨部分被磨损(磨耗轨),由于磨损而使得轨头的宽度 和高度产生差异,这种差异导致轨头、轨内外侧不在同一平 面内 2.寒冷气候条件 3. 轨头经过淬火处理的钢轨 ? 4. 使用了钢轨拉伸器 5.出现“冻结”现象(焊药没有浇注) 一、 对于磨耗轨: ·当出现轨头宽度不相同的情况时,解决办法有: 1.对直钢轨的轨腰和轨底 ? 2.在焊接完成后进行打磨时,将轨头的内侧与外侧打磨成一 条直线 ·当出现轨头高度不同的情况时,若高差小于 3mm,解决 的办法有: ? 对直运行表面,高度的差异将在轨底处予以抵消(见图 22、图 23) ·轨头高度差异大于 3mm 时: QPCJ 铝热焊接对于两钢轨端头间的可接受高度差是有 极限的。 ? 1.轨头的高速差不能超过 3mm ? 2.如果超过 3mm 但小于 8mm,需使用 QPCJ 特制的中和组 建进行焊接(见图 24) 36 二、 尖点的调整 ·由于钢轨在冷却的过程中,焊头由于受到两侧钢轨的拉力 而将导致下沉,为了补偿焊缝金属在冷却过程中的这种下沉 现象,因而设定一定的尖点值是十分必要的(见图 25) ·在极寒冷的环境中进行焊接时,针对 1.6mm 与 3.2mm 的 尖点值可作适当的调整 三、 寒冷气候条件 1. QPCJ 铝热焊接对寒冷气候的定义如下: · 刮风、下雪及下雨 ? · 气温低于 15 摄氏度 2. 加热程序: ? ·如果钢轨温度低于 15 摄氏度,必须在预热开始前或在 预热过程中,用涡轮式焊枪(或预热枪)将钢轨加热至 37 摄氏度。 ? ·需要加热的长度是 1 米,并且是在砂模两侧各 1 米的范 围内 3. 冷却程序: ? ·在寒冷气候条件下,焊头将会冷却过快,以致焊头质量 不合格 ? ·如果气温低于 15 摄氏度,或风特别大,或雨特别大, 则在推瘤后应立即用保温箱或保温罩将焊头盖起来,时间至 少为 10 分钟,之后才能进行打磨 37 四、 对于使用钢轨拉伸器的情况 当使用了钢轨拉伸器时,那么只有当钢轨温度低于以下温度 时才能去掉拉伸器: 应力 张力 压力 温度 370℃ 600℃ 五、 对于出现焊药“冻结”的紧急情况(请特别注意): 所谓“焊药冻结”,是指在焊药点着后,1 分钟之内没有 熔化的钢水浇注下来。这是一种十分少见但却有潜在危险的 情况,当遇到此种情况时: ·立即远离坩埚,并离开焊接现场 ? ·等坩埚内焊药反应完全之后再返回 ? ·锯下焊头 ? ·然后锯一小段插入轨重新进行焊接 祝你 进步 ! ? 38

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