无缝线路铺设与养护维修的有关问题(5)

焊接端面预热温度须达到900—1000℃，目测时为橙黄色。

预热前应检查预热器及连接管路。燃烧嘴的出口方向应与焊缝平行，燃烧嘴伸入轨头下的距离为2mm。氧气表压力调到0.61MPa丙烷压力调到0.036—0.045MPa。先打开丙烷气阀，再打开氧气阀，用明火点燃预热器，流量逐渐增加到2600L/h左右，调好的火焰应呈蓝色内焰，长方形内焰头有一绒球状焰体。燃烧嘴不清洁时内焰往往分叉散火，应熄灭清理，重新调整。

预热操作中应注意使燃烧嘴中心与端缝中心对正，不能触及钢轨，观察砂型周围有无“漏火”现象。一般5min左右钢轨端面可均匀达到900—1000℃。达到预热温度后提起预热器，减少氧气量，逐渐减少丙烷气与氧气量，直到熄灭。预热过程中发生回火，应立即关闭所有气阀，将预热器发热部分投入水中冷却，找出回火原因。

预热嘴距钢轨顶面距离，氧气、丙烷流量调整，轨缝间隙等工艺调整需要通过现场试验进行。

(4)钢水浇注：

当预热达到预定温度时，操作人员一人把握坩锅，另一人拿起用火烤过的轨顶砂芯，当预热器提起时另一人立即对准位置放牢砂芯，把握坩锅的操作人员应迅速把坩锅放置到砂型上方对正，在3s时间内点燃高温火柴迅速插在焊剂顶部（最深为25mm）点燃焊剂，从预热器提起到点燃焊剂要求不超过6s。

焊剂点燃后坩锅内反应镇静钢水浇注完毕。 （5）焊后接头手工整修

5min后拆箱，移走废渣盘和坩锅，立即解除砂模夹具、模套、砂箱底托盘。用推凸机铲平轨顶，用剁子除掉冒出的多余焊料。轨头打磨平整圆顺，焊头温度降到300℃以下可放行列车。

5.4法国拉伊台克QPCJ铝热焊工艺

主要特点：

（1）采用一次性坩锅，坩锅本身清洁、干燥，不需要封口钉（封口处

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带有塞子，待焊剂引燃反应安全后自动熔化）；

（2）采用快速定时预热； （3）焊剂、封箱泥的质量高；

（4）金相结构方面减少了焊头中夹杂物和孔隙的危险。

工艺步骤：

（1） 到焊接现场前的准备工作

检查并并确认施工过程中所必需的工具、材料是否齐全，作用是否良好，并分类放置。具体按钢轨铝热焊接QPCJ工艺操作指导手册步骤1的七项物品、机具清单准备。

（2）焊接现场的准备工作

具体按钢轨铝热焊接QPCJ工艺操作指导手册。重要注意事项：挖废渣处理坑前一定要检查地下是否有电务、通信部门的信号电缆。

（3）轨道的准备工作 落实轨道的高低和方向

将轨温计放置于钢轨腰部背光的一侧

落实钢轨的型号及重量与所使用的QPCJ焊剂是相对应的 检查钢轨的间隙：距离轨枕应不少于100mm 除去间隙下方的道碴（少于100mm）

去掉焊头两端6根轨枕的扣件及垫板，6根轨枕以外的15米范围内锁定线路上紧扣件。

（4）钢轨端头的准备

检查并落实钢轨上的任何钻孔与钢轨端头的距离不小于100mm,切割钢轨端头必须使用专用锯轨机，钢轨端头的直角、垂直公差不大于1.0mm，必须确定钢轨端头以前未被气焊或电焊过。

（5）钢轨端头的对正

钢轨端头的对正是铝热焊接工艺最难也是最关键的一个步骤。 ①间隙距离必须是25±2mm ②尖点（垂直对正）

对于木枕，尖点值是3.2mm；对于混凝土枕，尖点值是1.6mm。 ③水平对正

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在进行钢轨端头对正时，使用钢轨对正架程序是：轨缝对正→尖点对正→水平对正→倾斜对正 （6）砂模的准备

砂模避免受潮，确保砂模在钢轨上结合紧密。 （7）预热

预热是焊接过程中的一个重要工序，其作用是消除模具中残余的湿气以及提高模具和钢轨的温度。它通过特制专用加热器完成，氧气和丙烷气作为燃料。氧气瓶和丙烷瓶的压力分别为483kPa、69kPa。

①压力的调节

在丙烷和氧气钢瓶上，将调节器的压力完全释放掉； 在燃烧器上，将两个阀门完全打开； 慢慢地完全打开丙烷和氧气钢瓶；

使用调节器增大压力，直到丙烷压力为69kPa、氧气压力483kPa。 ②预热

记录钢轨的温度；

在寒冷气候环境条件下，根据需要对钢轨进行加热；

快速打开燃烧器的丙烷阀门点燃火焰，使燃烧器端头的火焰得到12mm长的蓝色焰心；

将燃烧器放在预先已经定好位的燃烧器支架上，迅速地将燃烧器放置于砂模和间隙的中央并且固定好，并检查火焰是否垂直进入砂模，火焰应稳定地从砂模中冒出，并且均匀对称。按下秒表开始计时：50kg钢轨4.5min；60kg钢轨5min；60kg以上6min。

分流塞放在砂模的边缘进行加热；

不间断地注视整个预热过程，在规定的预热时间结束把燃烧器从砂模中撤出，注意不要预热过度

（8）焊药的准备 （9）浇注

（10）拆除砂模与推凸 （11）热打磨 （12）冷打磨

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（13）收尾工作

以上的作业流程必须严格按照钢轨铝热焊接QPCJ工艺操作指导手册的要求进行，确保钢轨焊缝的质量。

工艺技术要求：

（1）待焊钢轨磨耗应与线上钢轨磨耗相当或相近，钢轨状态完好，无损伤，无大于0.3mm的波浪型磨耗，钢轨轨端100mm范围内无孔眼，无被电焊或气焊腐蚀的痕迹。

（2）钢号不同及不同工厂生产的钢轨，未经实验不利进行焊接。 （3）在无缝线路非固定区或线下焊接时，作业气候条件应符合焊接工艺要求。在无缝线路内进行焊接时，除符合焊接工艺要求外，还应在接近锁定轨温条件下进行，否则，需要放散应力，使前后钢轨恢复应有位置。

（4）在线上焊接时轨温不应低于0℃，放行列车时，焊缝处轨温应降至300℃以下，焊后焊缝探伤时的轨温不得大于50℃。

（5）钢轨铝热焊质量验收

铝热焊焊缝中心前后100mm属于铝热焊焊接范围 外观检查：

①钢轨顶面工作边和侧面工作边使用1M直尺测量，轨底矢度偏差为0—0.5mm，侧面工作边矢度不大于0.5mm。

②钢轨任何部分无棱角，过度平顺、圆滑，钢翘皮应剔除。 内部探伤：

超声波探伤检查地无严重伤损

（6）根据不同待焊钢轨、材质使用不同类型焊剂，采用的钢轨焊接工艺、所使用的工具应当与焊剂相适应。

（7）做好焊接技术资料记录，内容包括：天气、气温、轨温、待焊焊缝、预热时间、反应时间、氧气压力、燃料气压力、焊药标签。

5.5特殊条件下的铝热焊接

由于在实际焊接的过程中，钢轨的类型、材质不同，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焊接工艺作相应的调整。

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这些特殊条件有：

（1）由于钢轨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、轨内或轨外一侧不在同一平面。

解决有办法：

当出现轨头宽度不同的情况时，①对直钢轨的轨底和轨腰。②在焊接完成后进行打磨时，打磨轨头的内侧或外侧成一直线；

当出现轨头高度不相同的情况时，①差异若小于3mm时，对直钢轨顶部运行表面，高度的差异在轨基处予以抵消。②差异若大于3mm时，对于两个钢轨端头间的可接受高度差异是有限的，轨头高度差异不能超过3mm,假如高度差异超过3mm，但小于8mm，需要使用QPCJ特制的中和组件。

（2）寒冷气候条件

寒冷气候条件定义如下是刮风或下雨、下雪，温度低于15℃。解决办法：

①加热程序。如果钢轨温度低于15℃，必须在预热开始前或在预热过程中用预热枪将钢轨加热到37℃，需要加热的钢轨长度为1m，并且是砂模的两侧、每段钢轨的两侧。

②冷却程序。在寒冷气候条件下，焊头将会冷却过快而影响焊接质量。因此，当温度低于15℃或风特别大或雨特别大时，必须地除瘤后立即用保温箱或保温罩盖起来，时间至少10min，之后再进行打磨。

（3） 在使用钢轨拉伸器时

当需要使用钢轨拉伸器时，只能在钢轨轨温度低于张力370℃、压力600℃才能去掉拉伸器。

（4） 对于出现焊药“冻结”的紧急情况（请特别注意）

这是一种十分少见但却有潜在危险的情况，即焊药在点着后在一分钟之内没有熔化的铁水浇注下来。当遇到这种情况时解决的方法：

① ②

立即离开坩锅，离开焊接现场，等坩锅内不在有任何焊药之后再返回；

锯下焊头，然后锯一小钢轨补进来。

随着铁路高速重载的不断发展，对线路轨道的要求也越来越高，区间或跨区间无缝线路得到了广泛的应用，对无缝线路的养护维修作业提出了

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