钢轨基地焊接工艺质量控制探讨

第４５卷Ｖｏ１．４５　第８期　Ｎｏ．８　铁道技术监督　ＲＡＩ１　Ｙ　０ＵＡＬ兀’Ｙ　ＣＯＮＴＲＯＬ　质量管理　、ＬＩ＿ｒ、　ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ　钢轨基地焊接工艺质量控制探讨　李文君　（中铁物总技术有限公司，北京ｌ０００３６）　摘要：讨论钢轨基地焊接长钢轨时影响焊接质量的关键Ｔ序及控制对策。从钢轨选配、焊前除锈、　焊机状态、热处理、外观检查、探伤等工艺角度，以及设备维护保养、第三方监督等方面，提出保障焊接　质量的措施。　关键词：钢轨焊轨；质量控制；工艺　中图分类号：Ｕ２１３．９２　文章编号：１００６—９Ｉ７８（２０１７）０８—００３Ｉ一０３　Ｉ　概述　钢轨焊接足无缝线路施Ｔ的关键＿ｌ１　序。同内高　速铁路的发展，同家“一带一路”战略的实施，海　外铁路市场的迅速发展，对于钢轨焊接质量提　高　进行配埘　鉴于钢轨生产过程ｒｆ１的轧制精度【犬１素，　原料钢轨首尾　寸会存在差异，导致焊接后的钢轨　接头存在轨底脚、轨腰和轨顶面不ｌ司程度的错边。　钢轨选配时，根据钢轨的实际外型尺寸将其不对称　度作为一个基准，尽量安排待焊端为同一偏转方向　平顺性、高稳定性、高舒适性的要求，严格控制基　地焊接产品质量十分重要。目前国内建成钢轨焊接　或者偏转差尽量小，以降低焊后焊接接头错边率　．　以不对称度尺底边的基准点紧贴轨底，侧面底部的　基准紧贴钢轨外表面后，用塞尺测量上部基准距钢　轨表面的间隙　不对称度测量如图２所示　基地基本采用ｕ字型生产布局，主要Ｔ序为原料　轨储存、焊前检查、焊前除锈、焊接和推凸、焊筋　整形（粗磨）、焊后热处理、时效处理、焊接接头　矫直、外形精整、外观检验、超声波探伤、长钢轨　发运等。Ｕ字型焊轨生产流程如图１所示。　热线　匾亟　亟卜　匝匣　亟卜　亟卜＿一竺竺ｌ　冷线　图１　Ｕ字型焊轨生产流程　图２不对称度测量　钢轨焊接接头质量包括内部和外观质量。内部　质量指焊缝拉伸及冲击性能、硬度、微观组织和断　口宏观特征，外部质量指焊缝和热影响区的质量，　包括平直度和表面质量。焊轨生产工艺过程的不定　其巾，左边间隙记为ｎ，右边间隙记为『Ｊ，间　隙差　＝ｌ　ａ－ｂ　ｌ。则不对称度值判定见表ｌ　表ｌ不对称度值判定　因素很多，通过控制生产丁程中的关键Ｔ序，制定　严格的质量控制措施，才能有效保障焊接接头质量。　２工艺控制　２．１钢轨配轨　钢轨选配是将２支端部型式尺寸相接近的钢轨　收稿日期：２０１６－０９—２６　作者简介：李文衬．工程师　・３１・　质量管理　俐轨丛地焊接　ｒ　艺质量控　探讨　根据不埘称度值将端部不对称度值接近的２支　钢轨选配对焊．这样可以降低焊机操作人员对准的　难度，并有效减少焊后焊接接头错边量超标情况。　酉己轨原９１０女『１　Ｉ　３所刁　ｊ　２．４热处理　焊接接头焊缝应位于热感应线圈中心，线圈两　端对称，喷风嘴无堵塞。钢轨正火前焊缝温度必须　低于５００　考虑到热处理的组织变化要求，加热　温度应达到相变温度，不能过高或过低，力ｆＩ热最高　温度不超过９５０　ｏＣ，轨脚与轨头温差不超过　１００℃。轨脚测温位置在轨脚边缘向内ｌ０　ｍｉｌｌ范同　内，加热完成后应立即进行喷风处理（喷风前接　８　６　４　２　０　１　３　５　７　７　５　３　ｌ　Ｏ　２　４　６　８　头踏面温度不能低于７５０℃）。加热温度一定要达　到规定值，否则容易造成未正透，后期会　现探伤　检查误报，同时需保证加热后的喷风压力稳定，才　能得到均匀细化的珠光体。　２．５外观检查　钢轨埘称中心　焊接接头平直度和表面不平度应满足ＴＢ／１ｒ　１６３２（所有部分）一２０ｌ４。对母材的扣’磨深度宜小　图３配轨原则　２．２焊前除锈　于０．５　ｍｍ。对接头进行喷水降温，自动喷水结束　后方可测温（喷水时间通常为５０　Ｓ～６０　Ｓ），以钢　端部除锈是为ｒ提供电极与钢轨更好的接触面　积，要使用与型检相同的Ｔ艺参数，不增大或减小　除锈亮度　除锈深度应不大于０．２　ｍｍ，否则在后　轨温度达到室温为止。平直度控制要求为：在以焊　缝为中心的１　ｍ范同内，轨顶而平直度测量曲线应呈　期测量焊接接头平直度时除锈超标的位置会出现数　值低于０的情况，不满足ＴＢ／Ｔ　１６３２（所有部　上抛物线形，ｆＨ１线峰值处于０．１０　Ｉｌｌｌ一０．４０　ｎｌｉｌ（　≤　１６０　ｋｍ／ｈ时）或０．１０　ｌｑｌｍ～０．３０　ｈｉｍ（　，＞ｌ６０　ｋｍ／ｈ　分）一２０１４《钢轨焊接》的不平度要求，造成平　直度ｆ｝ｆ１线｛｝１现“闪点”。１　序作业时轨面打磨光泽　度应达到母材的９０％以卜，如Ｋ１０００焊机，除锈　时）之间，曲线位于０值与峰值之问；轨头侧面　工作边平直度测量曲线应基本水平或呈下［¨１形，　曲线位于一０．３　ｍｍ～０－３　ｍｍ（Ｔ，≤１６０　ｋｍ／ｈ时）或　一宽度应当不小于３０　ｍｍ、除锈长度应当不小于　２５０　ｎｌｎｌ，表面不出现氧化层，轨面与钳口接触部　０．２　ｍｍ～０．１　ｍｍ（　＞ｌ６０　ｋｍ／ｈ时）之问。　鉴于现场铺设和Ｔ厂作业的条件不一样，双方　位保持十燥。钢轨除锈面待焊时间超过２４　ｈ或打　磨后有污染时应重新除锈，端面斜度要求为：当线　路速度　≤１６０　ｋｍ／ｈ时，端面斜度≤０．８　ｍＥ；当　＞　１６０　ｋｍ／ｈ时，端面斜度≤Ｏ．６　ｍｌ／ｉ。　２．３焊接设备工况　验收的标准不一致，所以在基地焊接中安装一个标　准平台，以此为基准测量平直度曲线十分有意义．　．同时要建立平台稳定性检查制度．、　２．６探伤　探伤是钢轨焊接的最后一道一　序。探伤人员应　采用双探头和单探头２种方式对焊接接头进行扫　查，并应用焊接接头专用探伤装置。探伤人员应持　有Ⅱ级或以上级别的技术资格证书。探伤前，应对　探测系统进行校准，做好探伤标准试块对探头、仪　器的校准记录，保证良好追溯。　焊机没备Ｔ况的变化，直接影响焊接质量控　制。焊接过程中应保持焊机内阻抗稳定。稳定的焊　接设备能够提供稳定的电流、烧化速度及顶锻力，　保障稳定良好的内部质量。在后期推凸过程中，稳　定的推瘤刀装置能保障良好的推瘤质量，确保焊接　接头推凸余量合格。焊接前，为保障焊接接头表　面质ｆＩ＿｝良好，采取以下措施清理焊机：①用毛刷　和拖布清扫焊机电极，片ｊ专用Ｔ具剔除电极上镶嵌　的焊渣；②川专Ｊ｝ｊ　具去除挡渣板和推瘤刀上的　飞溅；⑧１００　ｍ轨每３组钢轨、２５　ｍ轨每ｌ２个头　焊接完成后，用酒精和毛Ｉｆ】清洗上下电极，防止电　极压痕和电极灼伤。　・３其他相关控制措施　３．１　日常整理　不同炉号的钢轨，母材成份分布不均匀，成份偏　析易影响焊接质量。生产过程中应尽量保证钢轨生产　日期相近。进行生产试验时，应做好资料累汁和分析　丁作，根据资料分析特征缺陷原（下转第３６页）　３２・　质量管理　客１　锈钢水衔ｆ㈨　懵蚀分忻　缱议　蚀的Ｍｏ元素。同时，不锈钢材料需按照ＧＢ／Ｔ　程中的防护，减少对箱体的冲击。　参考文献　［１］黄一桓．奥氏体不锈钢晶间腐蚀机理及预防措施ｆ　Ｊ］．中国　科技信息，２００６（１６）：８８—９Ｏ．　［２］ＴＢ／Ｔ　１７２０－－２０１０铁道客车给水装置［Ｓ］．北京：中国铁道　出版社，２０１１．　２１４３３－－２００８《不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检　验》进行耐晶间腐蚀检验。　（２）提高焊工操作技能，焊工应取得ＧＢ／Ｔ　１５１６９－－２００３《钢熔化焊焊工技能评定》规定的焊　工技能证书。改进焊接工艺，调整焊接参数，减少　水箱内部焊缝，不在板材上引弧，对焊接后的焊缝　［３］ＧＢ／Ｔ　２１４３３－－２００８不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验　［ｓ］．北京：中国标准出版社，２００８．　［４］中国铁路总公司．ＴＪ／ｃＬ　４５２－－２０１６铁路客车给水卫生系统　暂行技术规范［Ｓ］．　进行钝化处理，形成有效的钝化膜，降低焊接热影　响区焊接残余应力及组织应力。　（３）水中Ｃｌ一会影响不锈钢水箱的使用寿命，　建议现有水箱在车辆第３个厂修或者超过１５年使　用时间时更新。　（４）优化水箱结构，保证水箱注水时排气、　溢水畅通，不发生憋气，降低车辆运用中水对箱体　和内部防波板的冲击力。同时做好水箱运输安装过　［５］ＧＢ／Ｔ　２０８７８－－２００７．不锈钢和耐热钢牌号及化学成分［ｓ］．　北京：中国标准出版社，２００７．　［６］张其枢．不锈钢焊接技术［Ｍ］．北京：机械工业出版社，　２０１５．　［７］赵永进．不锈钢水箱焊接裂纹分析［ｓ］．华东科技：学术版，　２０１３（９）：４５６—４５９．　（编辑李树坤）　（上接第３２页）因，按照相关要求找出最佳工艺。　加强日常问题的分析和整理，找出容易出问题的岗　位，作出相应整改措施，防止批量质量问题，同时有　上道使用的钢轨、道岔和焊轨进行质量监督；与铁路　技术主管部门建立工作关系，与各路局、钢厂、道岔　厂及其他路内外用户相互合作。第三方监督还可以加　强钢轨上下游的质量沟通，共同分析、处理问题。　４结语　利于对基地生产质量控制的整体掌握。　３．２设备维护保养　良好的焊接设备是保证焊接质量的关键，加强　设备维护和保养工作，使各设备能够正常运行。同　我国铁路运营里程２０２０年预计达到１５万ｋｍ，　不断提高的运营里程对线路的要求也会越来越高，　对钢轨焊接质量的要求也会更加严格。除应按照相　关标准要求进行焊接操作，从业人员还应从生产管　理及设备技术等多方面全面提高焊接质量，以满足　我国高速铁路陕速发展的需要。　参考文献　［１］王振强，李国庆，张民安．实施基地焊接焊轨质量监督工作　的探讨［Ｊ］．铁道技术监督，２０１１，３９（６）：２７—２８．　时，加强设备管理制度建设，定期对设备进行检　查，制定每周进行主要设备保养和每季度设备全面　保养计划，杜绝设备带病作业。预防为主，维修为　辅，为正常生产提供有力的设备保障。　３．３第三方监督　除生产中的关键工序控制，第三方监督制度也是　保障焊接质量的必要措施。第三方监督是在管理者与　生产者之外的更加客观的一种社会检查制度。如中铁　物总技术有限公司已建立驻厂质量监督站Ⅲ，对全路　（编辑李树坤）　中国政府网开通“国家标准一键查询＂栏目　２０１７年７月２７日，中国政府网开通“国家标准一键　目前，数据库中汇集国家标准３４　４５９项；汇集备案行　业标准５８　２５５项，涉及４２个部门、６８类行业；汇集３１个　省区市备案的地方标准３５　５８２项。该栏目的上线运行，首　查询”栏目，社会用户只需输入国家标准、行业标准和地　方标准编号或标准名称关键字，便可轻松获取标准目录信　息，国家标准还可以链接到全文公开系统，免费进行全文　阅读。支撑查询的数据来自国家标准委国家标准制修订业　次实现国家、行业、地方三级标准信息的统一权威查询，　将极大方便社会各方对标准信息的需求，有利于进一步推　进“大众创业、万众创新”。　摘编自　中国国家标准化管理委员会网站　务数据库、行业和地方标准备案数据库实时镜像，确保数　据及时、可靠、权威。　・３６・