高速铁路无缝线路监测与养护-钢轨焊接方法

钢轨焊接方法1钢轨焊接概述钢轨焊接方法2主要内容钢轨焊接方法的对比分析3钢轨焊接概述1钢轨焊接概述

钢轨焊接是将两根钢轨端部相对放置，进行加热或加热+加压，使两钢轨端部达到原子间的结合，连接成一根钢轨的过程。对于新建铁路，在铺设无缝线路时，通常需要在焊轨基地把25m、100m定尺长度的钢轨焊接成500m长轨条，然后运输到铺设现场再进行单元焊。钢轨焊接概述对于既有线路，在进行日常养护维修作业时，也需要用到钢轨焊接技术。比如，既有线出现钢轨折断的情况时，需要插入短轨进行重新焊接，才能达到永久处理的目的。钢轨焊接概述钢轨焊接方法闪光焊气压焊铝热焊窄间隙电弧焊钢轨原位焊接固定式闪光焊移动式闪光焊厂焊基地焊现场焊500m长钢轨单元轨节焊接我国钢轨焊接主要采用闪光焊、气压焊和铝热焊，电弧焊主要应用于日本。钢轨焊接方法2钢轨焊接方法一、闪光焊1、焊接原理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，利用电流通过待焊钢轨端部产生的电阻热，不断形成金属过梁，随着过梁爆破产生闪光、飞溅使被焊断面加热至融化状态，随后加压顶锻，在压力下两端金属相互结晶，使得两节钢轨焊接在一起。钢轨焊接方法顶锻力夹紧力电极钳口+-顶锻力夹紧力夹紧力夹紧力1、焊接原理钢轨焊接方法2、闪光焊机我国目前钢轨厂焊应用最广的是瑞士Schlatter公司生产的GAAS80固定闪光焊机。采用框架式吊挂结构和预热焊接工艺，性能稳定，不易受到外界因素或设备局部状态的影响，此外，采用了高精度的对中系统，有利于提高钢轨对中的效率及质量，但体积、重量很大，结构非常复杂，采购成本非常高瑞士施拉特公司生产的GAAS80焊机钢轨焊接方法乌克兰巴顿焊接研究所的K系列闪光焊机，其特点是结构紧凑、体积小、重量轻，采购成本相对较低乌克兰巴顿焊接研究所生产的K190焊机钢轨焊接方法移动式闪光焊机，除了乌克兰巴顿焊接研究所生产的K900、K922焊机等之外，我国已经研制开发了具有完全自主知识产权的YHG-1200移动式闪光焊轨车乌克兰巴顿焊接研究所生产的K922焊机乌克兰巴顿焊接研究所生产的K900焊机钢轨焊接方法

YHG-1200移动式闪光焊轨车采用LR1200焊机，能够满足线上焊、线下焊、锁定焊，整车左右两侧设置拉轨对正系统，用于钢轨焊接时钢轨的拉伸与对位，走行系统采用液压驱动，制动系统采用单元制动器，制动可靠，车架采用上弦梁设计，动力学性能稳定。YHG-1200移动式闪光焊轨车钢轨焊接方法3、闪光焊特点1钢轨闪光焊具有工艺参数易于控制和调整、自动化程度高、工艺稳定、效率高等优点；2钢轨闪光焊接头的主要缺陷形式是灰斑；3钢轨闪光焊设备采购成本高，投入大。钢轨焊接方法二、气压焊1、焊接原理钢轨气压焊是将需焊接的钢轨端面对准并紧密贴合，利用氧-乙炔焰产生的热量进行加热，将两个钢轨端面加热到熔融状态或塑性状态，然后加压顶锻，使其连接到一起的焊接方法。钢轨焊接方法钢轨气压焊现场作业钢轨焊接方法2、气压焊特点01气压焊投资小、对电源功率要求不高、焊接速度较快，焊接质量好的优点。02焊接接头质量易受工作环境及操作人员的操作水平影响。03焊接前被焊钢轨端面清洁性要求严格、加热温度场受环境温度及气体质量影响大且无法准确检测。04钢轨焊接接头的外形质量即平顺性要求比闪光焊差。05采用外部热源加热，但外部热源很难做到对称加热，因此焊接加热区宽且焊接接头端面温度不均匀（外表面与心部之间、轨顶与轨底之间、左右轨底之间），需要大顶锻量以保证焊接接头质量。钢轨焊接方法三、铝热焊1、焊接原理钢轨铝热焊接是将铝粉、氧化铁和其它合金添加物配制成的铝热焊剂放在特制的反应坩埚中,用高温火柴点燃,引发铝热反应。在反应过程中,放出大量的热熔化合金添加物,与反应生成的铁形成钢液,由于其密度大沉于坩埚底部,反应生成的熔渣较轻而浮在上部,在很短时间内,高温的铝热钢水熔化坩埚底部的自熔塞,浇注到与钢轨外形尺寸一致的砂型和局部预热待焊钢轨形成的封闭空腔中,同时铝热钢水本身又作为填充金属,与熔化的钢轨共同结晶、冷却,将两段钢轨焊成整体。钢轨焊接方法钢轨底模焊药自熔塞分流塞砂侧模铝热焊示意图钢轨铝热焊现场作业钢轨焊接方法的对比分析3钢轨焊接方法的对比分析我国常用的三种钢轨焊接方法，各有优点和局限性，合理运用基本能解决铁路建设、养护维修过程中的钢轨焊接问题。01铝热焊设备简单、操作方便，非常适合断轨抢修和空间位置受限的道岔区钢轨焊接；02气压焊焊接接头连接强度与闪光焊基本一致，焊接过程中钢轨不存在往复运动，在目前闪光焊设备不具备