鋼軌焊接現(xiàn)狀及發(fā)展ppt課件

1、鋼軌焊接現(xiàn)狀及發(fā)展前景,無(wú)縫線路鋼軌的生成,鋼廠：25米、百米軌,專用車列運(yùn)輸,焊軌基地：500米及以下軌條,T11長(zhǎng)軌車,T11長(zhǎng)軌車或座架車,大、維修軌,基建軌,線路上：焊聯(lián)成單元軌節(jié),存軌基地或線路上：焊聯(lián)成單元軌節(jié),焊接成無(wú)縫線路,焊接成無(wú)縫線路,鋼軌焊接現(xiàn)狀,鋼軌焊接分類 按焊接方法分類 閃光焊、氣壓焊、鋁熱焊和窄間隙電弧焊 按焊機(jī)分類 固定式閃光焊、移動(dòng)式閃光焊、移動(dòng)式氣壓焊、小型氣壓焊、鋁熱焊 按焊接地點(diǎn)分類 廠焊、臨時(shí)基地焊和現(xiàn)場(chǎng)焊 按成分分類 貝氏體和珠光體（鋁熱焊劑,鋁熱焊接,廠內(nèi)閃光焊接,移動(dòng)閃光焊接,氣壓焊接,鋼軌焊接方式,常用焊接方法總體比較,我國(guó)常見(jiàn)三種鋼軌焊接方法

2、所占的接頭數(shù)量比例為：閃光焊約占87，氣壓焊占10，鋁熱焊占3。 從焊接質(zhì)量看，閃光焊的質(zhì)量最穩(wěn)定，統(tǒng)計(jì)的折損率僅為0.007%，鋁熱焊最差，折損率為0.5%?？梢?jiàn)閃光焊是最主要且為最可靠的鋼軌焊接方法,常用焊接方法外觀質(zhì)量比較,現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收前抽查焊接外觀質(zhì)量情況,外觀質(zhì)量總體統(tǒng)計(jì),外觀質(zhì)量分項(xiàng)統(tǒng)計(jì),廠焊接頭外觀質(zhì)量總體穩(wěn)定。 移動(dòng)焊接頭外觀質(zhì)量變化大。 鋁熱焊外觀質(zhì)量變化最大,閃光焊接現(xiàn)狀,固定閃光焊裝備一流、工藝先進(jìn)、質(zhì)量穩(wěn)定。 移動(dòng)閃光焊裝備不一、工藝受環(huán)境影響大、作業(yè)流程有待規(guī)范、質(zhì)量有待提升,鋼軌閃光焊：將待焊鋼軌分別上下夾緊，鋼軌兩端相互接近直至接觸，電流通過(guò)待焊鋼軌端部產(chǎn)生的熱量，不

3、斷形成金屬過(guò)梁，隨著過(guò)梁爆破產(chǎn)生閃光、飛濺使被焊端面加熱至表面熔化狀態(tài)，隨后加壓頂鍛，在壓力下兩端金屬相互結(jié)晶，使兩節(jié)鋼軌焊接在一起。 固定式鋼軌閃光焊機(jī)主要用于鋼軌的工廠或基地焊接。 移動(dòng)式鋼軌閃光焊機(jī)主要應(yīng)用于鋼軌的線上焊接以及鋼軌鎖定焊,K900液壓采用了比例伺服閥，使得焊機(jī)的控制水平有了一個(gè)本質(zhì)的提高，精度達(dá)到了0.1秒以內(nèi)，徹底改變了焊機(jī)的操作性能。 K900焊機(jī)除了可以進(jìn)行傳統(tǒng)的連續(xù)閃光焊以外，還可以進(jìn)行脈動(dòng)閃光焊。 K900焊機(jī)不帶推凸保壓功能。 K922是近幾年開(kāi)發(fā)的，最大特點(diǎn)是可以完成保壓推凸。由圖可以看出，焊接的左端多了兩個(gè)專用于推凸的油缸,K900焊機(jī),K922焊機(jī),非自

4、行式閃光焊軌車,K922具有保壓推凸功能,K900不具有保壓推凸功能,自行式閃光焊軌車,具有保壓推凸功能,移動(dòng)閃光焊工藝流程,焊前準(zhǔn)備,鋼軌焊接,焊后處理,鋼軌接頭焊前檢查與處理包括拉軌、鋸切、撥彎、墊放滾筒、除銹、機(jī)車對(duì)位、對(duì)軌與夾持、設(shè)備檢查,焊軌作業(yè)車對(duì)位，夾軌對(duì)中，通電焊接,檢查接頭外觀質(zhì)量、推凸質(zhì)量、接頭粗打磨、接頭熱處理、焊后冷調(diào)直、焊縫精磨、焊縫平直度檢查、接頭無(wú)損探傷、恢復(fù)線路,應(yīng)力放散與鎖定焊接施工方法和單元焊相同，作業(yè)時(shí)要量測(cè)鋼軌溫度， 當(dāng)軌溫在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)時(shí)采用“滾筒法”放散應(yīng)力和線路鎖定， 當(dāng)軌溫在鎖定軌溫范圍以下時(shí)采用“拉伸器滾筒法”放散應(yīng)力和線路鎖定,應(yīng)力放散

5、與鎖定,移動(dòng)閃光焊主要流程,主要設(shè)備,固定式與移動(dòng)式閃光焊比較,焊前打磨在焊軌基地采用自動(dòng)打磨機(jī)，而線上移動(dòng)閃光焊只能人工打磨。 固定式閃光焊機(jī)具有對(duì)中功能，而移動(dòng)式焊機(jī)沒(méi)有此功能。 固定焊接鋼軌后的接頭矯直一般采用四向矯直機(jī)，線上移動(dòng)焊接只能使用小型單向矯直機(jī)。 固定閃光焊采用電網(wǎng)供電，而線上移動(dòng)閃光焊只能采用發(fā)電機(jī)組。 室內(nèi)焊接無(wú)風(fēng)、雨，溫度相對(duì)恒定。室外在有風(fēng)、雨條件下焊接，容易產(chǎn)生缺陷，環(huán)境溫度的高與低，會(huì)導(dǎo)致焊接工藝的波動(dòng),閃光焊接動(dòng)向,設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，國(guó)產(chǎn)固定閃光焊裝備正在研制中。 既有線路鎖定焊逐步采用移動(dòng)閃光焊取代鋁熱焊,氣壓焊接現(xiàn)狀,小型人工氣壓焊已取消。 小型數(shù)控氣壓焊

6、應(yīng)用靈活。 大型氣壓焊軌車集成焊接、熱處理于一體，適用線上鎖定焊接,鋼軌氣壓焊： 將需焊接的鋼軌端面對(duì)準(zhǔn)并緊密貼合，用火焰加熱端面周圍到塑性狀態(tài)，然后對(duì)貼合面加壓頂鍛。鋼軌氣壓焊的焊接溫度較低，只加熱到1250左右，且為固相結(jié)合，故具有焊接強(qiáng)度高等一般壓接法所具有的優(yōu)點(diǎn)。 小型人工氣壓焊依靠人工經(jīng)驗(yàn)。 大型數(shù)控氣壓焊軌車將是氣壓焊發(fā)展應(yīng)用方向,a) 示意圖 (b) 小型設(shè)備焊接作業(yè),c) 大型設(shè)備焊接作業(yè),氣壓焊接動(dòng)向,加熱和加壓工序中當(dāng)接合面的密封狀態(tài)差時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生氧化物之類的焊接缺陷，正在研究防止措施。 另外，為減少 CO2 氣體，研究使用氫等新型氣體作為加熱氣體,鋁熱焊接現(xiàn)狀,德焊、法

7、焊占據(jù)市場(chǎng)。 鋁熱焊劑品種少。 人員技術(shù)有待提高、操作流程有待規(guī)范,鋁熱焊：是熱劑焊的一種。鋁熱焊是在待焊件之間留出一定的間隙，周圍用模具圍上，然后點(diǎn)燃坩堝中的焊劑，通過(guò)氧化還原反應(yīng)，放熱生成液態(tài)金屬，將液態(tài)金屬注入焊件之間的間隙，完成金屬的焊接。 鋁熱焊容易出傷損，傷損種類繁雜。 主要應(yīng)用于岔區(qū)軌焊接、線上鎖定焊接、線路維修或搶修焊接,a) 示意圖 (b) 焊接作業(yè),鋁熱焊接動(dòng)向,研制適合熱處理鋼軌的新型鋁熱焊劑。 研究熱處理對(duì)鋁熱焊接頭性能影響,窄間隙電弧焊接現(xiàn)狀,由于工序復(fù)雜、用時(shí)長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)鐵路線路施工很少應(yīng)用。 日本新干線主要應(yīng)用此焊接方式,鋼軌窄間隙電弧焊：將鋼軌待焊端部預(yù)留一定的間隙

8、，軌底襯上模具，預(yù)熱后采用手工焊條進(jìn)行焊接，軌底第一道焊接采用單面焊雙面成型，第二層以上采用單道焊接，每道焊接完后進(jìn)行除渣。軌底焊完后，用模具圍住軌腰和軌頭兩側(cè)，采用連續(xù)焊接的方法焊接軌腰和軌頭，焊接過(guò)程不進(jìn)行除渣,a) 示意圖 (b) 焊接作業(yè),自動(dòng)電弧焊接,電弧焊后接頭,窄間隙電弧焊接動(dòng)向,研制全自動(dòng)焊接設(shè)備。 研究接頭性能檢驗(yàn),鋼軌焊接質(zhì)量發(fā)展前景,質(zhì)量穩(wěn)定以裝備先進(jìn)為保障 質(zhì)量分析以綜合數(shù)據(jù)為基礎(chǔ) 質(zhì)量提升以現(xiàn)場(chǎng)需求為導(dǎo)向,質(zhì)量穩(wěn)定以裝備先進(jìn)為保障,應(yīng)用現(xiàn)代化焊軌裝備 建設(shè)高技能人才隊(duì)伍,閃光焊軌作業(yè)車,正火設(shè)備,鋼軌拉伸設(shè)備,鋸軌機(jī),打磨設(shè)備,調(diào)直設(shè)備,探傷設(shè)備,測(cè)量設(shè)備,設(shè)備問(wèn)題,

9、設(shè)備問(wèn)題,質(zhì)量穩(wěn)定以裝備先進(jìn)為保障 工裝設(shè)備的先進(jìn)性、現(xiàn)代化。 設(shè)備檢修技術(shù)的現(xiàn)代化、機(jī)械化。 設(shè)備使用、檢修人員的專業(yè)化,質(zhì)量分析以綜合數(shù)據(jù)為基礎(chǔ) 建設(shè)焊軌基地生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng) 建設(shè)線路大修信息管理系統(tǒng),焊軌基地生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),工位數(shù)據(jù)采集,生產(chǎn)數(shù)據(jù)匯總分析,智能化判斷決策,大數(shù)據(jù)應(yīng)用,現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),鋼軌周期管理,焊接信息管理,數(shù)據(jù)分析,質(zhì)量分析以綜合數(shù)據(jù)為基礎(chǔ) 建立焊接大數(shù)據(jù)，涵蓋現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、廠內(nèi)數(shù)據(jù)。 對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)影響質(zhì)量的規(guī)律性,平直度變動(dòng)規(guī)律不確定，經(jīng)常產(chǎn)生廠內(nèi)、現(xiàn)場(chǎng)間質(zhì)量異議。 2013年結(jié)合石太線大修換軌地段，選取了年通過(guò)總重超過(guò)110Mt的石太線作為焊接接頭軌頂面平直度研究

10、的試驗(yàn)線路，96個(gè)接頭鋪設(shè)區(qū)間為石太線下行陽(yáng)泉至賽魚(yú)，具體鋪設(shè)里程為K108.016-K115.900。 2013年8月96個(gè)接頭焊接完成，2013年9月接頭上線至2014年3月分別進(jìn)行了4次現(xiàn)場(chǎng)軌頂面平直度測(cè)量，測(cè)量工具為SEC電子平尺，每次測(cè)量時(shí)間段均為13:00-18:00。 設(shè)置3組軌頂面平直度范圍：0.10-0.20mm，0.300.40 mm，0.500.60 mm。2檔噴風(fēng)壓力范圍：0.10-0.12mpa，0.22-0.24mpa,質(zhì)量提升以現(xiàn)場(chǎng)需求為導(dǎo)向,焊接接頭軌頂平直度總體變化情況：鋼軌焊接接頭上線后軌頂面平直度高點(diǎn)數(shù)值在比廠內(nèi)數(shù)值減小,3種平直度范圍下軌頂平直度變化情況

11、：0.10-0.20mm范圍數(shù)值大小交錯(cuò)內(nèi)平直度變化不明顯,風(fēng)壓0.10-0.12mpa,風(fēng)壓0.22-0.24mpa,焊縫兩側(cè)的軟化區(qū)產(chǎn)生約0.08mm0.12mm的低塌。隨著噴風(fēng)壓力的增加，軟化區(qū)的低塌略微嚴(yán)重,3種平直度范圍下軌頂平直度變化情況：0.30-0.40mm軌頂面平直度受磨削變化效果開(kāi)始顯現(xiàn),風(fēng)壓0.10-0.12mpa,風(fēng)壓0.22-0.24mpa,焊縫兩側(cè)整體低塌,軟化區(qū)低塌,3種平直度范圍下軌頂平直度變化情況：0.50-0.60mm軌頂面平直度受磨削變化效果顯著,風(fēng)壓0.10-0.12mpa,風(fēng)壓0.22-0.24mpa,焊縫兩側(cè)沒(méi)有低塌,軟化區(qū)低塌,3種平直度范圍下軌頂平直度變化總結(jié),2種噴風(fēng)壓力范圍下軌頂平直度變化情況：0.10-0.12mpa現(xiàn)場(chǎng)軌頂面平直度比廠內(nèi)數(shù)值下降幅度23,2種噴風(fēng)壓力范圍下軌頂平直度變化情況：0.22-0.24