鋁熱焊施工技術(shù)

呂國濤

摘 要：鐵路是重要的陸上運輸渠道，近些年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國內(nèi)企業(yè)相繼走出國門去國外承接業(yè)務(wù)，沙特鐵路達(dá)曼至利雅得貨運2號線的改造升級工程主體分78.4km和91km兩個項目。本文介紹了沙特鐵路營業(yè)線改造鋁熱焊施工的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：改造升級；鋁熱焊；工藝流程

中圖分類號：TG457 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、鐵路工程概況

沙特達(dá)曼至利雅得鐵路貨運2號線的改造升級工程分78.4km和91km項目。2號線全長556km，是連接沙特東西部交通的鐵路主干線，也是環(huán)GCC鐵路項目的沙特境內(nèi)段。本項目施工翻新全長169.13km，分為28個翻新段。

鐵路線路每隔500m進(jìn)行一次應(yīng)力放散，放散后采用鋁熱焊進(jìn)行線路鎖定。

二、施工工藝流程及操作要點

1 工藝流程

鋁熱焊工藝流程如下：現(xiàn)場準(zhǔn)備→軌端處理→尖點對正→安裝砂模→預(yù)熱→澆注→拆模推瘤→粗打磨→精打磨→質(zhì)檢、編號、驗收。

2 施工方法及工藝

（1）焊接前的準(zhǔn)備工作：做好焊接施工前的準(zhǔn)備工作對于確保焊接的施工質(zhì)量有著十分重要的影響。在焊接前的檢查中應(yīng)當(dāng)對焊接中所需要使用的工具、材料、設(shè)備等進(jìn)行仔細(xì)檢查，同時還需對工作所需要的材料進(jìn)行清點、分類、歸置便于查找，提高工作的效率。

將需要焊接的接頭處的夾板撤去，同時在鋼軌焊接接頭的兩端分別將3～6根鋼軌枕上的扣件去除，如果焊接機(jī)頭位于鐵軌的拐彎部分，則應(yīng)適當(dāng)延長去掉扣件的鋼軌枕數(shù)目以確保焊接效果。使用鋼絲刷或是其他工具對焊接接頭處進(jìn)行清理打磨，將表面的雜質(zhì)或是鐵銹等予以去除避免其對焊接造成影響。

在對焊接區(qū)段進(jìn)行檢查時注意確認(rèn)端頭鋼軌沒有出現(xiàn)裂縫，還要注意檢查軌頭有沒有塌陷問題，如發(fā)現(xiàn)塌陷現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行鋸軌處理，鋸軌的端面應(yīng)當(dāng)垂直，避免內(nèi)斜，以達(dá)到將鋼水灌滿軌縫的效果，若出現(xiàn)外斜應(yīng)確保兩軌頭上下間距控制在23～27mm范圍內(nèi)。

（2）焊接場地的準(zhǔn)備工作：為了掌軌道溫度，在到達(dá)焊接現(xiàn)場后首先需要對軌溫進(jìn)行測量10分鐘，而后再進(jìn)行軌縫的調(diào)整。在焊接開始前需要對焊接現(xiàn)場進(jìn)行全方位細(xì)致的檢查，不留安全隱患。并對待焊的鋼軌類型、焊劑是否匹配進(jìn)行檢查。并在鐵道外側(cè)挖掘一個深300mm的坑，可將完成鋼水澆筑后的坩堝等放置其中，避免其燙傷人員或物資。

（3）軌道的準(zhǔn)備過程：鋼軌的型號及重量與所使用的焊劑是否相對應(yīng)。為避免鋼軌在施工時產(chǎn)生的熱膨脹對施工質(zhì)量造成影響，應(yīng)使用拉軌器等對焊接接頭處兩端15m范圍內(nèi)的鋼軌進(jìn)行鎖定。

（4）鋼軌端頭的準(zhǔn)備事項：待焊鋼軌端頭處的垂直度應(yīng)在施工允許1.0mm的范圍內(nèi)，且從未被焊接使用過。

（5）調(diào)整鋼軌端頭：焊接之前需要將兩端鋼軌對正，確保鋼軌之間的尖點、間距水平對正和扭轉(zhuǎn)等參數(shù)符合規(guī)范要求。

（6）鋼軌間隙的調(diào)整：兩軌端的間隙應(yīng)控制在25±2mm范圍內(nèi)，在間隙調(diào)整時使用采用梯度式測距尺或采用端帶尺對兩端鋼軌的頭部和根部分別取點測量，確保這4點的尺寸都符合尺寸公差要求，一般控制在23mm～27mm公差范圍內(nèi)。

（7）尖點垂直對正：進(jìn)行焊接工作之前，為避免鋼軌焊接后出現(xiàn)焊頭凹陷，應(yīng)在鋼軌焊接前在兩端鋼軌上設(shè)置一個交點，同時還能對多出的余量進(jìn)行打磨。在鋼軌運行表的正中間放上1m的靠尺，將水泥枕上兩個端點之間的縫隙控制在1.6mm。

（8）鋼軌水平對正：焊接前需對鋼軌進(jìn)行水平對正，使用直尺規(guī)對鋼軌的接頭兩端一定距離內(nèi)的軌頭、軌腰和軌底進(jìn)行測量，確保兩端與中心線水平對齊，如不平齊則進(jìn)行一定的調(diào)整。

（9）扭轉(zhuǎn)：焊接時要同時對直軌頭內(nèi)側(cè)表面和軌肋的底部。如不對直則可以采用鋼軌對正架、鋼軌對正架梁或是對正桿來對鋼軌的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整過程需要反復(fù)多次確保調(diào)整效果，調(diào)整時為確保參數(shù)的準(zhǔn)確性與可靠性應(yīng)避免對鋼軌進(jìn)行踩踏。

（10）砂模的準(zhǔn)備：在砂模安裝前對鋼軌接頭處理進(jìn)行去打磨處理，并將砂模安裝前在鋼軌兩側(cè)重復(fù)輕輕摩擦幾次，增強(qiáng)兩者之間的貼合效果。若發(fā)現(xiàn)斷面缺陷等問題應(yīng)立即去除確保對砂模進(jìn)行精準(zhǔn)定位。砂模安裝時要注意確保其中心線與鋼軌的軸線的平行度以提高安裝效果。并在砂模的出料口及夾具螺紋處抹上防漏泥。

（11）預(yù)熱：在焊接開始前對待焊鋼軌進(jìn)行一定的預(yù)熱，主要作用是增強(qiáng)砂模和鋼軌的溫度，同時去除砂模里的剩余濕氣。預(yù)熱時注意做好鋼軌溫度的測量與控制，加熱時將加熱器放置在支架上，將加熱噴嘴咀與砂模中心對齊，在砂模的邊緣放置好分流塞，加熱采用氣焊噴加熱，調(diào)整好焊嘴火焰后將加熱的時間控制在5min以內(nèi)。預(yù)熱中要注意保護(hù)砂模壁，并注意檢查各處的防漏泥工作是否良好。

（12）在預(yù)熱前或預(yù)熱時準(zhǔn)備好焊藥包：仔細(xì)檢查好焊藥包有無潮濕或破損現(xiàn)象。要確保坩堝整潔沒有破裂。底端的中間點是自熔塞的安全部位。必須確認(rèn)好炸藥包的干燥性和密封性才能打開，堅決不能使用已經(jīng)結(jié)塊的炸藥包，以免對焊接場地和人員帶來危險。

（13）澆注焊接：進(jìn)行澆筑焊接前，焊工要做好安全防護(hù)措施，預(yù)熱工作完成后，找準(zhǔn)砂模的正中央位置，把一次性坩堝放好，點燃焊藥的時間必須控制在半分鐘內(nèi)，并且要注意將引火芯插入焊藥中最深為25mm。對鋼軌進(jìn)行澆筑時，要提前準(zhǔn)備好兩條沾滿防漏泥的短棒，分別放置在鋼軌的兩邊。注意任何人員在澆筑過程中不要出現(xiàn)在焊接范圍的軌枕上以免出現(xiàn)危險。當(dāng)廢渣停止留出時再開始計時。

（14）拆除砂模與推瘤：砂模的拆除工作必須在移除廢渣盤和一次性坩堝后進(jìn)行，時間是在澆筑工作完成五分鐘后；六分半鐘之后，為了更好地對焊接頭進(jìn)行打磨處理，要將軌基處多出來的焊料做成彎狀，再把突出的焊料去掉。

（15）熱打磨：只有做好熱打磨工作才能順利恢復(fù)車輛通行，保證交通安全。在進(jìn)行熱打磨的時候，首先檢查焊工人員是否配備安全防護(hù)措施，保證焊頭金屬要大于鋼軌踏面0.8mm的高度。焊頭的兩側(cè)要與鋼軌的內(nèi)外側(cè)保持平行度和齊整度。為了使焊頭迅速冷卻，澆筑工作完成一刻鐘及時拔除楔子。

（16）冷打磨：冷打磨主要作用是更好地驗收焊頭。澆筑完60分鐘后可開始冷打磨工作，首先去掉軌基抬高器，仔細(xì)觀察好尖點位置，打磨鋼軌表面達(dá)到整體水平的效果，為避免鋼軌淬火情況出現(xiàn)，一定不要在任何一段鋼軌上打磨過度，技術(shù)檢測符合要求即可。

（17）收尾：徹底清理焊凸緣，去除毛刺，使施工現(xiàn)場干凈整潔。

（18）質(zhì)量檢測與編號：焊接完畢后，立即進(jìn)行焊頭表面平直度檢測和超聲波探傷，在焊頭附近軌腰處進(jìn)行焊頭編號。

參考文獻(xiàn)

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