钢轨焊接现状及发展ppt课件

1、钢轨焊接现状及发展前景,无缝线路钢轨的生成,钢厂：25米、百米轨,专用车列运输,焊轨基地：500米及以下轨条,T11长轨车,T11长轨车或座架车,大、维修轨,基建轨,线路上：焊联成单元轨节,存轨基地或线路上：焊联成单元轨节,焊接成无缝线路,焊接成无缝线路,钢轨焊接现状,钢轨焊接分类 按焊接方法分类 闪光焊、气压焊、铝热焊和窄间隙电弧焊 按焊机分类 固定式闪光焊、移动式闪光焊、移动式气压焊、小型气压焊、铝热焊 按焊接地点分类 厂焊、临时基地焊和现场焊 按成分分类 贝氏体和珠光体（铝热焊剂,铝热焊接,厂内闪光焊接,移动闪光焊接,气压焊接,钢轨焊接方式,常用焊接方法总体比较,我国常见三种钢轨焊接方法

2、所占的接头数量比例为：闪光焊约占87，气压焊占10，铝热焊占3。 从焊接质量看，闪光焊的质量最稳定，统计的折损率仅为0.007%，铝热焊最差，折损率为0.5%。可见闪光焊是最主要且为最可靠的钢轨焊接方法,常用焊接方法外观质量比较,现场验收前抽查焊接外观质量情况,外观质量总体统计,外观质量分项统计,厂焊接头外观质量总体稳定。 移动焊接头外观质量变化大。 铝热焊外观质量变化最大,闪光焊接现状,固定闪光焊装备一流、工艺先进、质量稳定。 移动闪光焊装备不一、工艺受环境影响大、作业流程有待规范、质量有待提升,钢轨闪光焊：将待焊钢轨分别上下夹紧，钢轨两端相互接近直至接触，电流通过待焊钢轨端部产生的热量，不

3、断形成金属过梁，随着过梁爆破产生闪光、飞溅使被焊端面加热至表面熔化状态，随后加压顶锻，在压力下两端金属相互结晶，使两节钢轨焊接在一起。 固定式钢轨闪光焊机主要用于钢轨的工厂或基地焊接。 移动式钢轨闪光焊机主要应用于钢轨的线上焊接以及钢轨锁定焊,K900液压采用了比例伺服阀，使得焊机的控制水平有了一个本质的提高，精度达到了0.1秒以内，彻底改变了焊机的操作性能。 K900焊机除了可以进行传统的连续闪光焊以外，还可以进行脉动闪光焊。 K900焊机不带推凸保压功能。 K922是近几年开发的，最大特点是可以完成保压推凸。由图可以看出，焊接的左端多了两个专用于推凸的油缸,K900焊机,K922焊机,非自

4、行式闪光焊轨车,K922具有保压推凸功能,K900不具有保压推凸功能,自行式闪光焊轨车,具有保压推凸功能,移动闪光焊工艺流程,焊前准备,钢轨焊接,焊后处理,钢轨接头焊前检查与处理包括拉轨、锯切、拨弯、垫放滚筒、除锈、机车对位、对轨与夹持、设备检查,焊轨作业车对位，夹轨对中，通电焊接,检查接头外观质量、推凸质量、接头粗打磨、接头热处理、焊后冷调直、焊缝精磨、焊缝平直度检查、接头无损探伤、恢复线路,应力放散与锁定焊接施工方法和单元焊相同，作业时要量测钢轨温度， 当轨温在设计锁定轨温范围内时采用“滚筒法”放散应力和线路锁定， 当轨温在锁定轨温范围以下时采用“拉伸器滚筒法”放散应力和线路锁定,应力放散

5、与锁定,移动闪光焊主要流程,主要设备,固定式与移动式闪光焊比较,焊前打磨在焊轨基地采用自动打磨机，而线上移动闪光焊只能人工打磨。 固定式闪光焊机具有对中功能，而移动式焊机没有此功能。 固定焊接钢轨后的接头矫直一般采用四向矫直机，线上移动焊接只能使用小型单向矫直机。 固定闪光焊采用电网供电，而线上移动闪光焊只能采用发电机组。 室内焊接无风、雨，温度相对恒定。室外在有风、雨条件下焊接，容易产生缺陷，环境温度的高与低，会导致焊接工艺的波动,闪光焊接动向,设备逐步实现国产化，国产固定闪光焊装备正在研制中。 既有线路锁定焊逐步采用移动闪光焊取代铝热焊,气压焊接现状,小型人工气压焊已取消。 小型数控气压焊

6、应用灵活。 大型气压焊轨车集成焊接、热处理于一体，适用线上锁定焊接,钢轨气压焊： 将需焊接的钢轨端面对准并紧密贴合，用火焰加热端面周围到塑性状态，然后对贴合面加压顶锻。钢轨气压焊的焊接温度较低，只加热到1250左右，且为固相结合，故具有焊接强度高等一般压接法所具有的优点。 小型人工气压焊依靠人工经验。 大型数控气压焊轨车将是气压焊发展应用方向,a) 示意图 (b) 小型设备焊接作业,c) 大型设备焊接作业,气压焊接动向,加热和加压工序中当接合面的密封状态差时，有时会发生氧化物之类的焊接缺陷，正在研究防止措施。 另外，为减少 CO2 气体，研究使用氢等新型气体作为加热气体,铝热焊接现状,德焊、法

7、焊占据市场。 铝热焊剂品种少。 人员技术有待提高、操作流程有待规范,铝热焊：是热剂焊的一种。铝热焊是在待焊件之间留出一定的间隙，周围用模具围上，然后点燃坩埚中的焊剂，通过氧化还原反应，放热生成液态金属，将液态金属注入焊件之间的间隙，完成金属的焊接。 铝热焊容易出伤损，伤损种类繁杂。 主要应用于岔区轨焊接、线上锁定焊接、线路维修或抢修焊接,a) 示意图 (b) 焊接作业,铝热焊接动向,研制适合热处理钢轨的新型铝热焊剂。 研究热处理对铝热焊接头性能影响,窄间隙电弧焊接现状,由于工序复杂、用时长，国内铁路线路施工很少应用。 日本新干线主要应用此焊接方式,钢轨窄间隙电弧焊：将钢轨待焊端部预留一定的间隙

8、，轨底衬上模具，预热后采用手工焊条进行焊接，轨底第一道焊接采用单面焊双面成型，第二层以上采用单道焊接，每道焊接完后进行除渣。轨底焊完后，用模具围住轨腰和轨头两侧，采用连续焊接的方法焊接轨腰和轨头，焊接过程不进行除渣,a) 示意图 (b) 焊接作业,自动电弧焊接,电弧焊后接头,窄间隙电弧焊接动向,研制全自动焊接设备。 研究接头性能检验,钢轨焊接质量发展前景,质量稳定以装备先进为保障 质量分析以综合数据为基础 质量提升以现场需求为导向,质量稳定以装备先进为保障,应用现代化焊轨装备 建设高技能人才队伍,闪光焊轨作业车,正火设备,钢轨拉伸设备,锯轨机,打磨设备,调直设备,探伤设备,测量设备,设备问题,

9、设备问题,质量稳定以装备先进为保障 工装设备的先进性、现代化。 设备检修技术的现代化、机械化。 设备使用、检修人员的专业化,质量分析以综合数据为基础 建设焊轨基地生产数据分析系统 建设线路大修信息管理系统,焊轨基地生产数据分析系统,工位数据采集,生产数据汇总分析,智能化判断决策,大数据应用,现场数据,钢轨周期管理,焊接信息管理,数据分析,质量分析以综合数据为基础 建立焊接大数据，涵盖现场数据、厂内数据。 对数据统计分析，发现影响质量的规律性,平直度变动规律不确定，经常产生厂内、现场间质量异议。 2013年结合石太线大修换轨地段，选取了年通过总重超过110Mt的石太线作为焊接接头轨顶面平直度研究

10、的试验线路，96个接头铺设区间为石太线下行阳泉至赛鱼，具体铺设里程为K108.016-K115.900。 2013年8月96个接头焊接完成，2013年9月接头上线至2014年3月分别进行了4次现场轨顶面平直度测量，测量工具为SEC电子平尺，每次测量时间段均为13:00-18:00。 设置3组轨顶面平直度范围：0.10-0.20mm，0.300.40 mm，0.500.60 mm。2档喷风压力范围：0.10-0.12mpa，0.22-0.24mpa,质量提升以现场需求为导向,焊接接头轨顶平直度总体变化情况：钢轨焊接接头上线后轨顶面平直度高点数值在比厂内数值减小,3种平直度范围下轨顶平直度变化情况

11、：0.10-0.20mm范围数值大小交错内平直度变化不明显,风压0.10-0.12mpa,风压0.22-0.24mpa,焊缝两侧的软化区产生约0.08mm0.12mm的低塌。随着喷风压力的增加，软化区的低塌略微严重,3种平直度范围下轨顶平直度变化情况：0.30-0.40mm轨顶面平直度受磨削变化效果开始显现,风压0.10-0.12mpa,风压0.22-0.24mpa,焊缝两侧整体低塌,软化区低塌,3种平直度范围下轨顶平直度变化情况：0.50-0.60mm轨顶面平直度受磨削变化效果显著,风压0.10-0.12mpa,风压0.22-0.24mpa,焊缝两侧没有低塌,软化区低塌,3种平直度范围下轨顶平直度变化总结,2种喷风压力范围下轨顶平直度变化情况：0.10-0.12mpa现场轨顶面平直度比厂内数值下降幅度23,2种喷风压力范围下轨顶平直度变化情况：0.22-0.24