U76CrRe鋼軌氣壓焊焊接性能簡述

盛敏超 楊智 陳培祿 中國鐵路呼和浩特局集團有限公司呼和浩特工務機械段

一、氣壓焊接試驗

（一）試驗材料以及焊接外部環境

選用包鋼生產的60kg/mU76CrRe 鋼軌，進行同類型鋼軌焊接。焊接前將出廠的標準軌按照長度要求900mm 鋸成試驗鋼軌，對待焊端150mm 范圍內用鋼絲球打磨干凈，要求表面無油污雜質等；用鋼軌端磨機對待焊面進行端磨處理，處理后鋼軌端面垂直度小于等于0.2mm；最后使用鋼挫對待焊面進行銼面處理，要求整個待焊面無亮面光斑。

焊接接地點海拔1040 米，焊接時外部環境濕度15%～35%，焊接時風力1～3 級，焊接時環境溫度7℃～15℃之間。

（二）試驗方法

使用氣壓焊軌車對包鋼生產的60kg/mU76CrRe 鋼軌進行焊接、焊后冷、正火、正火后風冷作業，將焊接完成的鋼軌接頭進行探傷、落錘試驗、靜彎、疲勞、沖擊、硬度等試驗獲得多組數據，后進行對比參考，以獲得合適的氣壓焊對于U76CrRe 鋼軌的工藝參數，對日后的焊接工藝參數制定提供參考依據。

（三）焊接過程

1.焊接參數初步調試

將處理好的鋼軌放置水平位置，利用氣壓焊軌車進行焊接作業，焊前對焊接機加熱器火孔進行排渣疏通，加熱器由0.5mm～0.8mm 位置不均勻的出火孔組成，使用精密麻花鉆對所有火孔進清潔，保證每個火孔出火勻暢，無不出火、跳火、脫火等現象。使用四氯化碳試劑對待焊面清洗，所有工序完成后方可焊接。

本次焊接試驗，先根據焊接火焰以及外部環境狀態調試焊接試驗組共計五組，對軌角進行打磨后進行落錘試驗。

針對落錘結果可以看出，焊接參數調試結果較為理想，落錘均通過，但斷面結構偶有亮面，斷口質量不佳等。分析結果如下：其一，對于鋼軌焊前打磨處理要將銹跡除凈，避免焊接時火花飛濺以及推瘤時將夾雜物帶入形成傷害；其二，在焊前對火孔，尤其對軌角處、三角區處加熱火孔進行疏通，使其熱量充足，對于熱量過剩的火孔，進行鉚調，使得所有加熱器火孔出火均勻；其三，因外部環境影響，如焊接作業過程中有風，應讓作業人員取擋風篷布遮擋，避免存在偏燒現象。在總結分析后焊接落錘鋼軌十五組，均通過落錘檢驗，斷口良好，未發現明顯缺陷，可以初步認為該參數穩定，可以進行型式檢驗。

2. U76CrRe 鋼軌型式檢驗

分析討論得出焊接各階段參數數據，焊接靜彎、沖擊、硬度試驗鋼軌二十二組。

3.型式檢驗結果分析

將型式檢驗鋼軌分別進行沖擊試驗、焊接接頭拉伸試驗、焊接接頭軌頂面硬度測試、焊接接頭縱斷面硬度測試得出以下結果：（見表1）

分析表中結果可以看出，在經過多組調試結果后，使用該組參數的移動氣壓焊軌車所焊接的U76CrRe 鋼軌在焊接接頭拉伸試驗、接頭沖擊試驗、焊接接頭軌頂面硬度測試均符合國標要求。

二、確定移動氣壓焊軌車對于U76CrRe鋼軌焊接工藝

為了更好的指導現場工作，對于移動氣壓焊軌車焊接U76CrRe 鋼軌，將焊接工藝明確如下：

（1）焊接乙炔流量92/SLM，氧氣流量89/SLM，焊接乙炔氣純度要求大于98%，焊接用氣氧氣純度大于等于99.5%，加熱時間320 秒，流量降后時間260 秒，降后乙炔流量86/SLM，氧氣流量83/SLM，頂端量32mm，頂端壓力20MPa；（2）焊后風冷階段參數設置如下：焊后冷時間200 秒，焊冷初幅30mm，焊冷末幅30mm，焊冷初速度100，焊冷末速度100，冷卻風壓0.3～0.5MPa；（3）正火階段參數設置如下：乙炔流量74/SLM，氧氣流量68/SLM，加熱時間180 秒，擺火壓力3MPa，擺動速度100，正火初幅5mm，正火末幅25mm，正火初速度100，正火末速度100；（4）正火后冷卻參數設置如下：正火風冷時間200 秒，冷卻初幅30mm，冷卻末幅30mm，冷卻速度100，冷卻末速度100，冷卻壓力0.3～0.5MPa。

三、總結與展望

移動氣壓焊軌車針對U76CrRe 鋼軌的焊接試驗，型式檢驗合格，初步證明了移動氣壓焊可以實現對于U76CrRe 鋼軌的焊接，并且焊接效果較佳，為以后U76CrRe 鋼軌在線路上試鋪以及投入使用打下了堅實的基礎。本文在于總結本次試驗結果以及對于結果進行分析，可為日后各集團公司以及下屬單位在焊接U76CrRe 鋼軌提供借鑒和參考。

表1 焊接接頭軌頂面硬度測量結果/HB