摘　要:結(jié)合武漢輕軌軌道工程,詳細(xì)介紹用K920 小型焊機(jī)焊軌的施工工藝。
關(guān)鍵詞:武漢輕軌; K920 焊機(jī); 施工工法　　
1 　概述
鋼軌焊接質(zhì)量對(duì)鐵路行車安全和延長(zhǎng)鋼軌使用壽命具有十分重要的意義。目前,我國(guó)鐵路鋪設(shè)的無(wú)縫線路,一般情況下廠焊采用接觸焊,工地焊采用小型氣壓焊和鋁熱焊。因接觸焊機(jī)械化程度高,焊縫材質(zhì)與母材等同,且焊機(jī)有質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),保證每個(gè)焊接頭質(zhì)量穩(wěn)定一致,所以在3 種焊接方式中,接觸焊的焊接質(zhì)量最好。
K920 閃光接觸焊機(jī)是在鐵道部科教司主持下,由上海鐵路局科研所、中鐵十一局集團(tuán)等單位共同開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的,根據(jù)武漢軌道交通軌道一期工程的需要,中鐵十一局利用該機(jī)進(jìn)行了基地小型固定式焊接。該工程全長(zhǎng)雙線10.234 km , 其中無(wú)縫線路單線19.2 km , 鋼軌采用PD360 kg/ m 軌。施工中首先用K920 焊機(jī)將25 m 的標(biāo)準(zhǔn)軌焊成1.5 m 的長(zhǎng)鋼軌,通過(guò)長(zhǎng)軌運(yùn)輸車送至現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)后采用移動(dòng)式氣壓焊焊成無(wú)縫線路。
2 　K920 焊機(jī)特點(diǎn)
(1) 該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)輸安裝方便,將兩集裝箱支撐就位,安裝好焊軌滾道線后,很快能形成生產(chǎn)能力。特別適用于小規(guī)模的無(wú)縫線路的基地焊接,占用場(chǎng)地少,安裝生產(chǎn)快。
(2) 焊接全過(guò)程受計(jì)算機(jī)控制,保證了焊接質(zhì)量均勻可靠。
(3) 工藝簡(jiǎn)單,勞動(dòng)強(qiáng)度小,使用安全便利。
(4) 可自發(fā)電,也可外接電源,方便靈活。

3 　施工工藝
3.1 　工藝流程(圖1)

3.2 　作業(yè)過(guò)程及要點(diǎn)
焊軌生產(chǎn)線根據(jù)施工要求進(jìn)行安裝布置,一般情況下設(shè)有選配軌、軌端處理、推送、焊接、正火、打磨、探傷及檢測(cè)、長(zhǎng)軌吊存等工位,每個(gè)工位以標(biāo)牌形式寫出其操作規(guī)程。
(1) 選配軌　利用2 臺(tái)5 t 龍門吊將25 m 長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)軌吊放配軌臺(tái)上,經(jīng)過(guò)檢查測(cè)量,判斷其是否能上道焊接。待焊鋼軌應(yīng)滿足以下規(guī)定:
① 對(duì)鋼軌全部進(jìn)行探傷檢查,剔除損傷軌;
② 鋼軌進(jìn)行調(diào)直處理,使鋼軌全長(zhǎng)范圍內(nèi)直順,不得有硬彎,鋼軌兩端1 m 長(zhǎng)內(nèi)不直度不得大于0.5 mm ;
③ 鋼軌長(zhǎng)度誤差不得大于±10 mm ; 鋸切斷面處的不平整度不得大于0.5 mm ;
④ 鋼軌表面或內(nèi)部不得有裂痕、重皮、夾渣、縮孔、嚴(yán)重偏析等缺陷。
(2) 軌端處理　鋼軌焊前在配軌臺(tái)上應(yīng)對(duì)焊軌兩端進(jìn)行除銹處理。要求表面光潔,不得有銹斑,打磨量一次不超過(guò)012 mm ; 待焊軌待焊時(shí)間超過(guò)24 h 或油水沾污,必須重新打磨處理,打磨長(zhǎng)度600 mm 左右。
(3) 焊軌　對(duì)位合格后, 接通電源, 兩鉗口通以400 V 電壓焊接,激活自動(dòng)焊接程序,分別進(jìn)入預(yù)閃階段、穩(wěn)定高壓閃光階段、低壓閃光、加速閃光以及頂鍛階段,頂鍛完成以后整個(gè)焊接過(guò)程結(jié)束。
閃光焊接完成后,鋼軌夾緊裝置快速松開(kāi)兩鉗口, 焊機(jī)頭內(nèi)的推瘤刀立即進(jìn)行推瘤,完成一個(gè)鋼軌接頭的焊接。
(4) 正火　鋼軌焊接接頭需進(jìn)行焊后處理。熱處理采用(氧+ 乙炔) 火焰正火。當(dāng)鋼軌焊接頭溫度降至500 ℃ 以下時(shí)開(kāi)始火焰正火。加熱器沿焊接頭縱向擺動(dòng),軌頭加熱的表面溫度一般不超過(guò)950 ℃,軌底角加熱的表面溫度不低于830 ℃,鋼軌表面正火加熱溫度采用光電測(cè)溫儀,并作好正火記錄。
(5) 打磨　利用鋼軌打磨機(jī)具打磨鋼軌焊接接頭的軌頂面、側(cè)面,打磨時(shí)不宜橫向打磨焊縫,且不使鋼軌表面“發(fā)藍(lán)”。在打磨時(shí)若溫度高,要暫停打磨,待溫度適宜時(shí)再進(jìn)行打磨。
(6) 焊縫探傷檢查　利用超聲波探傷儀對(duì)鋼軌焊縫進(jìn)行探傷檢查,遵循以下規(guī)定:探傷要待焊縫自然冷卻到50 ℃ 以下才能進(jìn)行;焊縫內(nèi)部任何部位發(fā)現(xiàn)有未焊透、裂紋、夾渣等缺陷時(shí),該焊頭必須截鋸重焊。
(7) 焊縫驗(yàn)收　焊縫探傷合格后應(yīng)檢查其外觀尺寸,檢查結(jié)果符合表1 要求。

表1 　焊接接頭允許幾何偏差mm

(8) 長(zhǎng)鋼軌儲(chǔ)存　長(zhǎng)鋼軌焊接驗(yàn)收合格后,利用多臺(tái)龍門吊,將其吊放到長(zhǎng)鋼軌存放臺(tái)位上。長(zhǎng)鋼軌在儲(chǔ)存中按下列規(guī)定進(jìn)行操作:
① 寫明長(zhǎng)鋼軌的鋼軌編號(hào)、長(zhǎng)度,分類堆碼;
② 堆碼長(zhǎng)鋼軌的各層之間采用鋼軌支墊,間距5 m , 各鋼軌支墊上下對(duì)正并與各層鋼軌垂直放置;
③ 吊軌時(shí)緩起緩落,嚴(yán)禁跌落、碰撞,吊運(yùn)中保持長(zhǎng)鋼軌平穩(wěn)。

4 　主要設(shè)備機(jī)具配備(表2)

5 　勞力組織(表3) 表3 　焊接過(guò)程中的人員組織
工序內(nèi)容
短軌吊放及儲(chǔ)存
選配軌及軌端調(diào)直
軌端除銹刷面
鋼軌推送
焊軌
焊后焊頭正火
焊頭粗磨
焊頭精磨
長(zhǎng)軌吊運(yùn)及裝車
探傷及外型檢測(cè)
6 　質(zhì)量要求
(1) 焊前的型式檢驗(yàn)
操作人員數(shù)量
3
3(含1 名技術(shù)員)
2
4
3
2
1
2
8(含1 名指揮)
2(兼管技術(shù)資料)
共計(jì)30 人
為確保鋼軌的焊接質(zhì)量,正式焊接前,首先調(diào)整焊機(jī)的焊接工藝參數(shù),在適合的工藝參數(shù)下焊出焊頭進(jìn)行型式檢驗(yàn),型式檢驗(yàn)通過(guò)后再進(jìn)行大規(guī)模焊接。型式檢驗(yàn)按《鋼軌焊接接頭技術(shù)條件》( TB/ T1632) 中的規(guī)定完成,其檢驗(yàn)項(xiàng)目包括10 項(xiàng)指標(biāo),即落錘、靜彎、疲勞、金相、硬度、外觀、斷口、探傷、拉伸及沖擊韌性, 其中任何一項(xiàng)不合格都不能通過(guò),需重新調(diào)試。
(2) 焊接過(guò)程控制
型式檢驗(yàn)通過(guò)后,按焊接參數(shù)進(jìn)行正式焊接,不得改變。每個(gè)焊頭焊接時(shí)采用計(jì)算機(jī)全過(guò)程監(jiān)控,并進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別判斷,不合格時(shí)應(yīng)鋸切后重新焊接。每個(gè)焊頭焊完后須進(jìn)行正火,以改善其結(jié)構(gòu)組織,增強(qiáng)其綜合機(jī)械性能,最后還要進(jìn)行探傷和外觀檢測(cè),合格后方可上線。焊完500 個(gè)焊頭后,按規(guī)定進(jìn)行周期性生產(chǎn)檢驗(yàn)。
7 　施工安全注意事項(xiàng)
在焊軌過(guò)程中,除遵守機(jī)械本身的安全規(guī)則外,還應(yīng)注意以下事項(xiàng):
(1) 在鋼軌推送過(guò)程中,速度不宜過(guò)快,以防撞壞滾道或翻軌傷人;
(2) 焊接時(shí)人員應(yīng)避開(kāi)飛濺的火花,并設(shè)防;
(3) 正火區(qū)內(nèi)禁止吸煙, 防止氧氣、乙炔泄露而爆炸;
(4) 長(zhǎng)軌吊裝時(shí),應(yīng)使各龍門吊起吊均勻,長(zhǎng)軌始終保持在同一水平面上。為防止某一龍門吊失靈,須設(shè)一總應(yīng)急開(kāi)關(guān)。