試論鋼軌焊接接頭外觀質量控制

楊希群

摘要：從嚴格意義上來講，鋼軌焊接外觀質量決定了整個焊接質量，對于鋼軌焊接質量的控制，除了要對缺陷產生原因進行明確之外，還需掌握提升質量的方法，只有這樣才能夠實現理想化的焊接接頭和安全化的運行過程。鑒于此，本文以工程實際為出發點，對鋼軌焊接接頭外觀質量的控制方法進行更深層次的分析，以期提升鋼軌整體運行質量與運行安全。

關鍵詞：鋼軌焊接；接頭外觀；質量控制

1焊接工藝流程簡介

鋼軌接頭焊前檢查與處理：鋼軌接頭焊前檢查與處理包括鋼軌扣件拆除、墊放滾筒、軌端及電極接觸部位除銹、機車對位、對軌與夾持、設備檢查等內容。現場施工時通過上述準備工作后經檢查達到焊接條件即可進行焊接。鋼軌焊接：鋼軌焊接包括焊軌作業車對位，夾軌對中，通電焊接。焊后處理：接頭焊接后要檢查接頭外觀質量、推凸質量、接頭粗打磨、接頭熱處理、焊后冷調直、焊縫精磨、焊縫平直度檢查、接頭無損探傷、恢復線路。移動閃光焊接頭外在質量控制：線上鋼軌移動閃光焊過程中，為保證最終線路的平順性，需嚴格控制接頭的外在質量，特別是平直度。由于現場移動閃光焊是一個由鋪軌、拆除扣件、墊放滾筒、除銹、對軌、焊接、粗磨、正火、矯直、接頭精整、探傷、整修、恢復線路等十多個工序相互結合組成的一個綜合施工過程，因此對移動閃光焊焊頭的外在質量控制應貫穿始終。其中對焊接接頭平直度有直接影響的工序主要有：對軌、焊接、正火、矯直及接頭精整。

2鋼軌焊接外觀缺陷產生原因

鋼軌焊接外觀缺陷的產生，在某種程度上受到來自多方面因素的影響，人為因素、冶金因素以及自然因素的影響均可包括在內。現階段，國內鋼軌焊接特別是位于施工現場的焊接作業，所處自然環境相對惡劣，且受焊接人員自身專業操作限制，對于外觀質量的控制難以達到實際焊接要求。其中，冶金因素的影響主要集中在鋼軌出廠階段，在不同鋼軌上，或多或少存在幾何尺寸方面的偏差，而這種自然生產所造成的偏差現象很難通過人為操作進行改善。且焊接內在缺陷又可細分夾渣、氣孔、末融合、灰斑以及過燒等，在焊接氣孔時，氣泡在熔池中進行凝結時，因無法有效益出而形成相關空穴。該氣體的吸收很有可能源于熔池外界，也有可能生成于冶金焊接過程中。對于氣孔形狀而言，可分為針孔、條蟲狀氣孔以及柱孔，而從氣孔分布角度來看，又可分為鏈孔和密集氣孔。

3鋼軌焊接接頭外觀質量控制分析

3.1做好焊接前的準備工作

鋼軌焊接前要對鋼軌母材外觀檢查，表面缺陷檢測、除銹等工序，然后方可進行焊接焊頭的最高熔點溫度超過1000攝氏度為確保鋼軌焊接接頭質量焊接好的鋼軌接頭要進行熱處理，目前，國內鋼軌焊接生產線已經采用這項設備及工藝技術焊接好的鋼軌還要經過多項工序。其中，焊接接頭軌頂行車面，導向面的平直度要控制在0～0.2mm，拿我們的頭發絲做個對比，一根頭發直徑大約是0.07mm也就是誤差相當于2根頭發絲落錘試驗是對焊接質量檢測的重要一環焊接接頭能夠承受1噸重的鐵錘從5.2m的高度自由落體落下時的沖擊錘擊后的焊頭不裂不斷驗收合格的焊接鋼軌我們還要為它發放“身份證”記錄著鋼軌材質、出廠日期生產編號、作業人員等信息確保每根鋼軌都可進行質量追蹤。

3.2預留適中焊縫

對軌時焊縫寬度要求在25±2mm之間，端頭面要平整與縱向垂直，保證熔化的鋼水澆筑時填滿整個空隙。因此，首先要保證鋸軌機的技術狀態、操作人員操作規范，減少端面誤差（允許誤差0.8mm）；其次，必須計算好溫度變化對鋼軌伸縮的影響，保證預留焊縫大小適中，以防止軌縫超出范圍后預熱達不到預期效果。

3.3適當打磨焊接接頭表面

在對鋼軌焊接接頭表面進行打磨時，應確保位于焊接接頭位置的焊接材料，不得超過鋼軌表面高度的0.8mm。對鋼軌焊接接頭進行有效打磨，保證焊接接頭的輪廓半徑與鋼軌頭半徑處于同一標準，并且保持其與鋼軌內側和外側的齊平狀態。

3.4焊后質量控制

利用電子平尺對鋼軌焊接接頭中焊縫平直度進行檢測時，應注意以下內容，一是必須將鋼軌置于檢驗平臺中，并以夾鉗做好相關穩固工作；二是在平直度實際測量過程中，應確保焊接溫度與室溫保持一致。當平直度及焊接接頭表面平度嚴重不達標時，可在條件允許的情況下以角磨機進行修磨。對于即使經過修磨后仍不可達到實際焊縫標準的焊縫結構，需對焊接工序進行重新調整或者對原有焊接接頭進行切鋸后重新焊接。此外，外觀檢驗工位還應對鋼軌焊接接縫的具體打磨情況進行仔細檢查，對打磨的深度及長度進行嚴格控制，對所有經過打磨或者發藍的部位進行拋光，對斬腰以及軌頭下顎處焊瘤余量進行全面檢查。

一方面，焊后熱處理。在對鋼軌鋁進行熱焊接過程中，由焊接熱所造成的影響不可避免，通常鋼軌鋁熱焊接縫多為鑄造組織，材料在未經熱處理之前的承壓能力相對較小，缺乏高水平的塑性指標，因此，為從根本上確保鋼軌鋁熱焊頭塑性指標的全面提升，避免其發生突發性折斷現象，應在焊接完成后做好相應的熱處理工作。在法國QPCJ工藝具體應用時，由于其結構的特殊性，焊接熱影響區可在一定程度上實現對相關硬件的系統控制，所產生危害影響相對較少，焊接完成后即使在未進行熱處理的情況下，仍可保證其正常使用。

另一方面，因在鋼軌接頭焊接完成后，在焊頭位置開展超聲波探傷檢測，提升對其檢測力度，增加儀器探傷檢查和手工外觀檢測等等。認真仔細的總結分析焊接過程中所產生的相關質量性問題，深入探尋導致該質量問題產生的主要原因，對質量改善措施進行及時調整。

4結語

想要從根本上保證對鋼軌焊接接頭外觀質量的有效控制，需深入各不同崗位、不同工序、不同規程，對各環節操作及執行標準進行嚴格控制，秉持“一個工位問題當場解決”的原則，最大限度的遏制其影響范圍的不斷擴大，形成每個焊接頭均質量最優的無縫線路，確保按期完成施工節點，同時賦予城市軌道交通較強的施工作業能力。

參考文獻：

[1]呂保華，蘇允海，王愛華.無縫線路移動閃光焊焊接接頭質量控制探討[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2013，05（11）：105-107.

[2]劉擁軍，周世恒，喻紅梅.現場鋼軌焊接接頭平直度影響因素探討[J].電焊機，2011，06（03）：142-145.

（作者單位：沈陽局集團公司丹東工務段）