關于包鋼P60N U76CrRE熱處理鋼軌閃光焊參數調試分析

高普 羅炳成 王剛 王宇紅

摘要：包鋼P60N U76CrRE熱處理鋼軌為一種全新的軌型，本文對本次參數調試過程中積累的經驗進行了分析，得出焊接過程中閃光前期和中期大熱量的積累更有利于包鋼P60N U76CrRE熱處理軌形成良好的焊接接頭，在焊接作業中嚴格把控待焊件外形尺寸和定期更換推凸刀能有效避免焊接推瘤后舍狀包邊的出現。

關鍵詞：閃光焊、P60NU76CrRE鋼軌、LR1200焊機、參數調試

1 焊軌試焊作業流程圖

2 LR1200型鋼軌閃光對焊機參數調試分析

2.1焊接階段過程的控制調節

階段位移和階段時間都是決定焊接過程是否進入下一階段的變量，當焊接過程中燒化量即階段位移或設定時間有一個達到設定值時焊接就會進入下一階段。這在焊接參數參數調節中大大增加了調節量和控制難度，在階段位移和過程時間參數選擇時會采用固定一個變量（讓其中一個變量超出此過程能達到的最大數值即可）調節另一個變量大小來控制焊接是否進入下一階段。一般選擇調節時間變量來決定焊接進程。

2.2各焊接階段電壓的調節

焊接閃光前期一般采用高電壓設定，在這一階段對焊接鋼軌進行預熱，一般階段時間也會較長，使鋼軌預熱充分，保證焊接鋼軌有充足的熱量積累。

焊接閃光中期一般會采用相對低電壓，因為在這一階段焊接進入穩定閃光階段，過高的電壓設定會使電流增大，閃光更為激烈大量的液化金屬被閃出，不利于焊接鋼軌熱量的充分積累。若選用太低的電壓設定，焊接電流會太小，會使鋼軌送進速度大于鋼軌燒化速度，容易使焊接過程出現短路，不利于形成穩定的閃光過程。因此在這一焊接階段應該選用合適的較低電壓。

焊接閃光末期一般設定為較高電壓。此階段鋼軌端面接觸點增多，較高的電壓使閃光爆破更為激烈火花飛濺，激烈的閃光會形成液態金屬保護層能有效地隔絕空氣，減少焊接端面組織的氧化，減少焊接缺陷的出現，有利于形成良好的焊接接頭

2.3各焊接階段前進速度、后退速度和電流參數的選擇

當焊接過程中實測電流值小于設定的電流1時，焊機會執行設定的燒化前進速度，此時鋼軌端面間隙減小，閃光電阻下降，導致電流上升;當焊接電流超過設定值電流1且不大于設定電流2時，焊機以與焊接電流值成反比的速度前進;當焊接電流值等于設定的電流2時，焊機的動夾具停止前進，前進的速度為0;如果此時的焊接電流值還沒有下降，仍超過設定的電流2時，焊機以與焊接電流成正比的速度后退;如果實測電流值超過了設定的電流值3時，則焊機以設定的后退速度后退。

2.4參數頂鍛量的調節

焊接頂端量的調節在LR1200型閃光對焊機的焊接中可通過直接改變焊接參數中的頂端量數值和改變參數變量系統壓力百分比來改變。這兩個變量都能有效地改變焊接頂鍛量的大小，但系統壓力是一個全局變量，對整個焊接過程中的焊接夾持移動和頂鍛等都會有一定的影響。在焊接中大多數的頂端量調節是由改變頂端量參數來實現的，一般設定值在10mm到18mm之間。

2.5參數頂鍛時間的選擇

帶電頂鍛時間通常設置在0.5秒～1.2秒，時間長一點有利于液態金屬及氧化物夾雜的排出。無電流頂鍛階段是在切斷電壓后，繼續保持頂鍛壓力，使液態金屬及氧化物夾雜徹底被擠出，并排除過熱金屬，使焊縫繼續產生塑性變形，形成致密的焊接接頭，但總的頂鍛時間應控制在1秒～5秒之間。

3包鋼P60N U76CrRE熱處理軌參數調節記錄分析

3.1關于參數時間的調節記錄及分析

增加焊接過程中熱量的輸入可有效提高包鋼P60N U76CrRE熱處理軌軌的焊接接頭質量，提高落錘合格率。包鋼P60N U76CrRE熱處理軌在閃光焊調試中應重視熱量的輸入和積累，增加焊接過程時間是有效地方法之一。

3.2關于參數電壓和頂端量的調節分析

適當降低閃光中期電壓和增加合適的頂端量對提高包鋼P60N U76CrRE熱處理軌的閃光焊焊頭質量由很大幫助，但須注意的是閃光中期電壓值太低的話會使實測電流降低，將導致此過程鋼軌的送進速度大于閃光燒化速度，容易使焊接出現短路，從而不能在焊接過程中形成穩定的閃光。當頂端量數值選擇過于大時會造成良好的焊接組織被擠出而形成硬接頭，不容易形成合格良好的焊頭。

3.3包鋼P60N U76CrRE熱處理軌參數調節中出現的一些焊接缺陷分析及處理措施

（1）在試焊調試過程中出現超標較大或露頭灰斑，原因包括閃光過程中低壓過度階段電壓過高，使電流密度增大，形成較大的過梁，爆破時留下的深火口，增大了氧化物機率，頂鍛時，難以排出，而形成灰斑或者鋼軌材質原因，含有部分合金元素等先前條件。應采用較慢的燒化速度，適當降低低壓過渡階段電壓，提高頂鍛壓力和頂鍛量。

（2）在焊接推流過程中推凸刀到焊縫另一側時鋼軌形成舍狀包邊，相當于一個尖劈，出現應力集中，對落錘效果影響很大。應注意更換新推凸刀，嚴格把控鋼軌試焊件外形尺寸偏差;對偏差較大的試焊件重新打磨或更換;焊完后軌底打磨平整，要磨除多余的推凸余量。

4 閃光焊接中其他焊接缺陷

（1）過燒的破壞作用相當于多個碎裂紋存在軌底焊縫和近縫區。過燒常常出現在軌底和軌底上、下角位置。

（2）線路移動閃光焊的焊縫或熱影響區出現的裂紋主要是熱裂紋，其斷裂面有明顯的高溫氧化特征。馬氏體的數量是產生冷裂紋的重要原因;冷裂紋的產生還與應力或應變有關，凡是在拉伸應力作用下產生較大拉伸應變的部位或應變集中部位，容易產生冷裂紋。

結論

此次關于包鋼P60N U76CrRE熱處理軌的閃光焊參數調節分析中得出，焊接過程中閃光前期和中期大熱量的積累更有利于包鋼P60N U76CrRE熱處理軌形成良好的焊接接頭，延長閃光前期和中期時間和適當降低閃光中期電壓和增加合適的頂端量有利于減少包鋼P60N U76CrRE熱處理軌的閃光焊中焊接接頭缺陷的出現，更容易形成良好合格的焊接接頭;在焊接作業中嚴格把控待焊件外形尺寸和定期更換推凸刀能有效避免焊接推瘤后舍狀包邊的出現。

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呼和浩特鐵路局呼和浩特工務機械段 010010