小型气压焊钢轨焊接作业指导书

一、 适用范围

本指导书适用于 60kg /m 钢轨 小型气压焊 焊接作业。

二、 所需工器具

三、操作程序及要领

（一）准备工作

1 、 检查 光电测温仪 、 乙炔气 压表、 氧气气 压表的计量 检定合格有效期。

2 、检查所携带的 工器具 是否齐全、状态良好。

3 、检查待焊钢轨类型及材质（包括 U71Mn 、 U75V 钢轨），并检查待焊钢轨外观情况（包括轨头、轨脚有无其他伤损）及长度。

4 、检查线上两端焊口的钢轨类型及材质（包括 U71Mn 、 U75V 钢轨），并检查其外观情况（包括轨头、轨脚有无其他伤损），以及两端焊口间长度。

5 、计算配置、切锯、纵向串动待焊钢轨。

6 、 检查焊接机具、材料，按规定要求放置、安装 焊轨设备 及材料 。

（二） 小型气压焊 焊接钢轨作业

1 、 端面处理

（ 1 ） 用垫木垫起待焊钢轨端头。

（ 2 ） 清除钢轨表面污物。

（ 3 ） 正确安装钢轨端面磨平机，磨平钢轨端面。用锉刀走向应一致，并锉至无砂轮磨痕。

（ 4 ） 用直角尺和塞尺检查端面质量。

（ 5 ） 锉刀找平、找细、精修钢轨端面。

（ 6 ） 钢轨端面如被污染 , 应重新处理。

（ 7 ） 安装钢轨端面防护罩。

2 、 固定钢轨

（ 1 ） 取下钢轨端面防护罩，将待焊钢轨纵向位移对位，使落两端面相距 30 ～ 40mm 。

在运营线路上直接进行焊接时 , 应封锁线路 , 在距焊接轨缝处一侧 50m 范围内，松开线路扣件，距焊接轨缝 20m 范围内保留直线， 20m 以外起高或水平方向将线路钢轨拨弯，预留焊接顶锻量。

（ 2 ） 用起道机将待焊钢轨抬起，在焊接轨缝两侧各 600mm 和 10 ～ 1  5m 范围分别放短枕木，撒出起道机，对正钢轨，并用木楔木和特制道钉固定钢轨位置。

采用对轨架对轨时，在焊接钵缝两侧 1m 和 10m 处分别垫好 500mm 长的短枕木 , 在短枕木上面安放对轨架。

（ 3 ） 在距焊缝一侧 20 ～ 30m 处，目测焊接处钢轨方向、高低、将待焊钢轨轨缝两侧各 20m 范围拨直、对齐，调整钢轨位置，并预留上拱度。在道床碴肩上焊接时，则应拨离距线路钢轨轨头外侧 800mm 以上。

（ 4 ） 将压接机安装在待焊钢轨上，焊接轨缝居中，打紧压接机楔块，拧紧压接机机座轨底螺栓。

（ 5 ） 压接机安装后，开启电动油泵，对两待焊钢轨轨端进行预顶。

3 、点火焊接

（ 1 ） 检查氧气、   乙炔气减压器，气路、水路、电路、油路应畅通 , 无泄漏。

（ 2 ） 开启冷却水泵，供应冷却循环水。

（ 3 ） 加热器试火，调整氧气、乙炔燃烧配合比 ( 见附表 )

，使加热器火焰为中性焰或弱碳化焰，并保持火焰稳定后熄火。

（ 4 ） 将加热器安装在压接机上，使安放后的加热器与钢轨纵轴线保持垂直 , 挂好摆火钩，摆动摆火摇杆，将加热器推离焊接轨缝，先将氧气开至额定量的 1/3 ，再开启乙炔气，阀门逐渐有小到大，最后氧气开足到额定量，待 3 ～ 4 秒钟后进行无烟点火 ( 爆鸣点火 ) 。

（ 5 ） 点火后 ,  迅速将加热器移至焊接轨缝中心，由专人按 《 钢轨气压焊焊接工艺卡 》 要求做好记录，并以焊接轨缝为中心对称摆动。摆动频率与摆动量按工芝参数执行。( 见附表 )

采用“三段压力焊法”时，当焊接轨缝处钢轨表面加热区产生 2 ～ 3mm   塑性凸起时，油泵减压至额定压力，加热器继续摆动加热。

（ 6 ） 当焊接轨缝处钢轨表面加热已达到半熔化状态，出现了随火焰面移动的“镜面熔池”，开始施加顶锻压力。顶锻压力、顶锻速度及顶锻量按工艺参数进行。( 见附表 )

（ 7 ） 当顶锻量达到工艺参数规定数值时，调整油泵压力，关闭流量控制箱的氧气和乙炔气。

4 、焊缝除瘤

1. 推刀除瘤

（ 1 ） 安装推瘤刀架；

（ 2 ） 放置推瘤刀；

（ 3 ） 加热器熄火后，将加热器推离焊瘤处，摘除加热器摆火挂钩 , 取下加热器；

（ 4 ） 松开压接机油缸伸缩一端顶部固定螺栓，油泵换向 , 反向供油；

（ 5 ） 推除焊头，轨腰及轨底焊瘤；

（ 6 ） 焊瘤推除后，油泵回油，收缩推瘤刀，清理推除物；

（ 7 ） 卸下推瘤刀。

2.割炬除瘤

（ 1 ） 用挡渣板保护压接机及油缸。

（ 2 ） 点燃除瘤割炬，调整好割炬火焰，分别由钢轨顶部、轨腰、轨脚上表面及轨底底部进行除瘤。除瘤割炬应采用低余量割炬；气割除瘤时，气割“风线”的方向必须与钢轨纵轴线相同；气割除瘤不得伤及钢轨母材，气割后焊缝的表面应光滑平整；采用割炬除瘤时可在压接机保压状态下进行。

（ 3 ） 清除气割后的熔渣。

5 、 正火处理

（ 1 ） 用钢轨测温仪测量焊缝表面温度。

（ 2 ） 当焊缝表面温度自然冷却到正火工艺规定的起始温度时，在压接机上安装、点燃加热器，以焊缝为中心，左右均匀摆动， 摆动频率和摆动量按工艺参数规定执行。( 见附表 )

（ 3 ） 测量焊缝表面正火温度，当达到工艺参数规定要求后，加热器熄火。钢轨焊接接头正火起始温度不大于 450 ℃ , 终了温度应按工艺参数要求执行。( 见附表 )

6 、整修焊缝

（ 1 ） 钢轨焊缝在正火结束后，应及时调直。

（ 2 ） 当钢轨焊接接头表面温度自然冷却到 700 ℃ 时 , 用打磨机沿钢轨纵轴线方向打磨轨项轨面、侧面、轨顶面圆弧部分、以及焊缝两侧距轨底脚边缘上表面宽度为 35mm 的范围进行粗打磨。

（ 3 ） 安装轨底打磨支架，用打磨机打磨焊缝钢轨底部，并辅以反光镜检查打磨质量。

（ 4 ） 对焊缝钢轨顶面及两侧面进行精打磨。

（ 5 ） 用 1m 直尺检查打磨质量。( 见附表 )

7 、焊缝探伤

（ 1 ） 探伤仪在使用前，先用对比试样校准。再进行基线校准和灵敏度测试，并检查仪器面板上旋钮、开关的工作状态、以及电源、探头线、插件的性能是否良好。焊缝探伤时，焊缝表面温度应冷却至 50 ℃ 以下。如浇水冷却，浇水前的焊缝表面温度不得高于 250 ℃ 。

（ 2 ） 对焊缝两侧钢轨顶面各 250mm 范围、轨底上表面 150mm 、及距两侧轨底角边缘各为 35mm 范围内除锈，用 0# 砂布磨出金属光泽。

（ 3 ） 按TB/T 2340-2012规定标准对焊缝轨头、轨腰、轨底角及轨底三角区进行全断面探伤检查，并按 《 钢轨气压焊焊接工艺卡 》 要求做好探伤记录。

四、 质量控制

1 、 端面处理后钢轨端面应符合：

① 端面不平误差不大于 0.15mm 。

② 端面与钢轨纵轴线垂直误差不大于 0.15mm 。

③ 端面粗糙度 Ra 最大允许值为 12.5 μ m 。

④ 距钢轨端部 200mm 范围内表面无任何油垢、锈蚀等污物。

2 、 固定钢轨 时， 以焊接轨缝为中心，用 lm 直尺检查两待焊钢轨顶面，其上拱度 1 ～ 3mm ，不的有低凹，钢轨内侧作用边应保持平直，误差不大于 0.5mm 。如待焊钢轨有公差，高低误差则以钢轨顶面作用面对齐，轨头宽度则以钢轨内侧作用边对齐，轨底宽度误差则应对称布置。

3 、 待焊钢轨如不及时焊接，则用清洁焊布将焊接处遮盖。在安装压接机前，应用锉刀再次处理钢轨断面。

4 、 加热器点火时，应离开焊接轨缝，推至加热器构造摆动距离的远端进行。焊接钢轨表面温度应加热均匀，不应出现局部熔化、过烧现象。

5 、 遇下列情况时应停止焊接，重新处理钢轨端面：

① 加热器放炮、回火；

② 点火已达 2 分钟，发现加热器未供冷却水；

③ 加热器摆放歪斜，加热火焰不均衡；

④ 因氧气、乙炔气中断而熄火；

⑤ 钢轨顶锻量不足 5mm 时，因故障而熄火。

6 、 应严格掌握钢轨表面加热温度在 1350 ～ 1400 ℃ 时进行顶锻。

7 、 当钢轨顶锻量达到 5mm 及以上时，因故障中断焊接，可保持原顶锻力，待故障排除后，再继续加热顶锻。

8 、 钢轨焊接接头在正火前后的温度应使其自然冷却，严禁浇水冷却，并避免雨淋。

9 、 钢轨焊接接头在正火结束后，焊缝表面温度自然降至 400 ℃ 以下时方准撤除对轨架或垫木。

10 、 钢轨焊接接头应纵向打磨，母材允许打磨量：钢轨顶面、内侧作用面，轨底宽度不得超过 1mm ，轨底脚不得超过 0.5mm 。钢轨顶面和轨底底部焊缝两侧各 lOOmm 范围内不得有明显压痕、碰痕、划伤缺陷。

11 、 焊缝轨底底面打磨不得有凹陷，高出母材 0 ～ 1mm ，焊缝与母材圆顺，不得有棱角。

12 、 焊缝探伤检查判定有未焊透、过烧、裂纹、气孔夹渣等缺陷应切割重新焊接。

13 、 凡在线路外焊接的钢轨接头，须经探伤检查，确认合格后方可上线路。如在线路上直接焊接的钢轨接头，经探伤检查判定伤损时，必须先临时加固处理，再重新焊接处理。

14 、作业人员与记录者应互相呼应、提醒，严格 按 《 钢轨气压焊焊接工艺卡 》 要求 做好记录，无 漏 记 、错 记，记录规范、字迹清晰。

五、安全措施

1 、作业人员应按规定 穿戴 工作衣、鞋、手套、 防护眼镜 、 焊接面罩 等 。

2 、做好班前人员分工和安排。

3 、上道作业，应按规定 办理 动火证、 施工 要、销点 手续 。

4 、钢轨切割、翻动、对位、固定时，现场负责人必须统一指挥，作业人员须服从命令、互相提醒。

5 、焊接作业器具搬运时，应轻拿轻放，严禁摔砸、踩踏；并严格按要求放置。

6 、作业完毕转移时，应做到“工完料清”。

钢轨焊接主要工艺参数

钢轨焊接接头平直度允许偏差