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不良信息举报电话:【走进车间】最长钢轨是如何焊接的 ？
10:22:06 & &来源：工人日报&&&&& && &
　　高铁在铺轨过程中，最长的单根钢轨长达500米，这也是目前铁路铺轨中的最长钢轨。这些钢轨在焊接、起吊、运输等环节都会遭遇前所未有的挑战——
　　【走进车间】最长钢轨是如何焊接的 ？
　　本报记者 陈华 本报通讯员 陆应果
　　高铁在铺轨过程中，最长的单根钢轨长达500米，这也是目前铁路铺轨中的最长钢轨。这些钢轨在焊接、起吊、运输等环节都会遭遇前所未有的挑战。
　　在安徽芜湖，上海铁路局的一个焊轨基地，有着一群特殊的“焊轨师”，他们的日常工作就是处理这些每天都会遇到的挑战。
　　高铁之“重器”是如何焊出来的 ？
　　盛夏时节,芜湖鸠江区二坝镇热浪翻滚，路面滚烫。气势恢宏的芜湖北焊轨基地里，一排排焊接完毕的长钢轨，整整齐齐，呈“品”字形叠放在轨场上。
　　一台台黄色的大型龙门吊成列排开，缓缓移动，正在起吊钢轨。
　　“焊轨师”手持对讲机站立一旁，流水线上的长钢轨，像柔软的“面条”，“游”向预定位置，现场一片繁忙景象。
　　长钢轨常被誉为高铁之“重器”。芜湖北焊轨基地在长钢轨焊接中有着非常重要的地位，其年最高焊轨能力达2600公里。京沪高铁先导段铺设的长钢轨，三分之一出自芜湖北焊轨基地，运行试验创下时速486.1公里的历史最高纪录。
　　“在这里焊接而成的长钢轨，每根轨标准长500米，是由5根百米钢轨焊接而成。有时也量身定制不同长度的钢轨。”据焊轨基地主任、高级工程师林益南介绍，长钢轨的焊接工艺复杂，科技含量高，钢轨接头顶部行车面的平直度需控制在每米0.1～0.3毫米内，接头导向面平直度控制在每米-0.2～0.1毫米内，只有人的5根头发丝那么细！
　　“流水线检查完毕，无异常。”
　　“焊机液压、电器系统性能良好，焊接参数调整到位，确认完毕。”
　　“待焊轨检查无伤轨，可以焊接，确认完毕。”
　　基地安全生产组组长卫彪告诉记者，焊接工作前必须对设备状态、每个关键环节进行“手指、眼看、口呼”确认，目的就是让设备操作人员按标作业，熟悉掌握安全操作全过程。
　　焊接一根500米长轨，首先需“焊轨师”对钢轨母材进行几何尺寸测量、表面伤损检测，然后经过除锈除湿、配轨、焊接、焊后粗磨、热处理、钢轨时效、精调直、精铣、接头探伤、接头平直度检测等12道关键工序,最后经检验合格才能出厂。
　　在批量钢轨焊接之前，“焊轨师”首先要按铁路行业标准对准备焊接的钢轨进行型式试验。只有经过连续25个落锤、15个静弯、3个疲劳试验200万次不断等10个项点检测检验合格后，才能开始正式生产。
　　在钢轨焊接作业间，身着工作服的作业人员一丝不苟地操控电脑，两根除锈过的钢轨开始“亲密”对接、对位校正。紧接着，进入焊接状态。一时间，火花四溅。经过闪平、预热、烧化程序后，焊头逐渐升温，直至颜色变成碳火红。只见经过几秒钟的顶锻过程，两根钢轨端面在高温下迅速融为一体。
　　焊接过程为电脑操控，焊头的最高熔点温度超过1000摄氏度。“在炎热的夏季，身处‘热线’焊接区域的工人师傅们个个辛苦，衣服是干了湿、湿了干。”工长周德明告诉《工人日报》记者。
　　“嗞，嗞……”不远处，传来金属的摩擦声。循声望去，焊后的打磨现场，弧光阵阵、焊花飞舞，蔚为壮观。
　　“一个焊头，相当于1000条生命。”基地作业间墙上的这条标语十分震撼。这里每道工序有一名兼职质量把关人员，发现问题及时进行现场纠正，及时处理。
　　为每一条钢轨戴上“紧箍咒”
　　芜湖北焊轨基地隶属上海工务大修段，是上海铁路局唯一可以焊接百米长钢轨的基地，也是中国铁路总公司11个500米长钢轨生产基地之一。
　　相对焊接“热线”岗位，从事钢轨精整等工作被称为“冷线”岗位。
　　焊轨车间精整工班年轻工长万超带领的班组人员就是从事“冷线”岗位的人。他们主要是对经“热线”焊接后的长轨焊头进行外观矫直、铣削、平整、超声波探伤检测等作业，是确认轨缝质量合格，装车供应现场的最后一道“安全卡哨”。
　　“钢轨质量是高铁安全运行的命脉。”据万超介绍，批量钢轨焊接生产后，“冷线”上的“焊轨师”会使出十八般武艺，运用抗断落锤等科学检测手段，为每一条钢轨戴上“紧箍咒”。
　　他们首先是检测焊接接头内在质量的稳定可靠性，承载能力是否达标。技术人员在每焊接500个接头后，都必须进行5个生产性落锤试验；每焊接5000个接头或每季度，必须进行硬度试验。这两项破坏性试验均要达标，同时对每个焊头还要进行无损探伤。
　　落锤试验是对长钢轨焊接质量卡控的重要一环。“就是将长钢轨焊头放置在10吨重的刚性基础上，采用重达1吨的铁锤从5.2米高度对其进行自由落体式的锤击，锤击后的接头必须不断不裂，然后再强行断开进行断面检查，以验证接头的内在质量及工艺的稳定性和可靠性。”技术工艺员王健一边说，一边用直尺对焊接完成的焊头质量进行测量。
　　每条长轨接头须接受“长轨医生”的检查，主要是运用超声波探伤仪对接头的全身进行无损检测，通过超声波波形的变化进行判别，验证接头是不是有“病”以及“病情”轻重如何。有“病”就开刀，把不达标的接头切掉，“无病”者给予健康证明，准许出厂。
　　“以前的钢轨焊接主要靠人工,精度控制难保证。现在焊轨是采用机械智能化和计算机操作，如果人不掌握关键技术、不懂计算机，根本没辙。”研究生毕业的职工郭标对此深有感触。
　　“焊轨师”们技术专业，工作专注，精益求精，一丝不苟。人人关心焊接质量，人人都是“质检员”。每条长钢轨，每个焊接加工过程数据均有记录。
　　记者在成品轨堆放作业区看到，焊接完成的钢轨层层叠叠、堆码整齐。技术人员对成品长轨正在进行精密测量，其中一人手持打码机，在确认质量过关的钢轨上烙下出厂合格标记。他们说，这是钢轨质量检测合格证，也是具有可追溯性的质量“身份证”。
[责任编辑：谢晓侠]
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U71Mn钢轨手弧焊工艺的探讨　　【摘要】本文介绍了一种材质为U71Mn的车间起重机行走钢轨的手弧焊工艺。　　【关键词】U71Mn钢轨手弧焊　　1简介　　某设备制造公司车间内起重机行走钢轨有QU38型、QU80型、QU100型三种规格，采用压板安装于混凝土横梁上，设计要求钢轨采用焊接连接。钢轨材质为U71Mn。　　2焊接性分析　　2.1焊接性能　　U71Mn钢为高碳珠光体钢，具有强度高、耐磨性好的特点，是我国主干线铁路钢轨主要使用的钢轨型号之一。由于U71Mn钢含碳量较高，达到0.7%左右，属于高碳钢，碳当量为0.94，焊接性能较差，特别是在焊接热循环的作用下，热影响区的粗晶区是焊接接头薄弱的部位，这个部位会发生晶粒长大，使组织脆化，韧性降低，容易产生焊接裂纹。U71Mn钢化学成分和力学性能见表1。　　2.2现场条件　　钢轨焊接工作在混凝土横梁上完成，操作空间狭小，保证作业的安全是值得特别关注的问题。　　3施工准备　　3.1钢轨的处理　　（1）钢轨在鱼腹式混凝土梁上就位前应调平调直，满足规范要求。　　（2）施焊前，钢轨端部20mm范围内清理干净油、锈、毛刺及泥土污垢至露出金属光泽。　　3.2焊接夹板的准备　　（1）准备200mm×100mm×20mm的紫铜T2垫板2块。　　（2）轨头紫铜托板的准备。托板按QU38、QU80、QU100三种钢轨轨头的形状加工成形各2对。托板宽80mm成型前在板中刨槽，槽宽16mm、深5mm呈圆弧形，托板成型后形状为，与轨头外侧吻合无明显间隙。　　（3）紫铜托板弹簧钳加工。焊接过程中为了固定托板，须用-40×5扁钢或Φ12圆钢加工6个形弹簧钳。　　3.3保温箱制作　　尺寸800mm×400mm×400mm，采用厚度1.2mm以上的铁板制作。保温箱从宽度方向做成两半，合拢后恰好将钢轨包在箱体中间。　　3.4技术准备　　（1）施焊前进行焊接工艺评定，合格后按工艺施焊。　　（2）施焊前组织参加施工的所有有关人员学习相关的“安装施工方案”及有关标准、规范；技术人员对班组进行详细的技术交底和安全技术交底，做好书面记录，并签字确认。　　（3）正式施工前组织焊工进行试焊操作练习。　　4焊接工艺及要求　　4.1施工程序　　轨道清理、打磨→钢轨组对→预热→钢轨焊接→焊后回火处理→焊后检查→钢轨焊接接头的磨平处理。　　4.2轨端清理、打磨　　钢轨调平、调查就位后，在组对前将要组对的钢轨的端部20mm范围内的油、锈、水、泥土污垢清理干净，坡口内清理至出金属光泽，将毛刺打磨平整。　　4.3钢轨组对　　（1）在焊接过程中钢轨接头会因焊接而产生变形，为此，利用反变形原理在焊接前钢轨组对时将钢轨端头垫高40mm，以保证在焊接完成后钢轨保持平直，组对按照图1所示进行。　　（2）组对。组对间隙以轨底间隙为标准。当钢轨端头无坡口时间隙为12mm；当钢轨端头有坡口时间隙为5mm。　　（3）钢轨的固定。钢轨端头垫起40mm后，利用已制作好的钢轨压板，拧紧螺母使钢轨固定在行车梁上，每一钢轨接头附近设置4处固定点。当轨底部分焊接完后，松开压板，将钢轨端头垫起高度降低到20mm，再拧紧螺母。同时焊口部位用钢垫板填平。当轨腰部分焊完后，拆除全部垫板并松开压板，此时钢轨接头处应有很小的上跷值。在施焊过程中，根据钢轨恢复平直的情况，决定是否再拧紧压板螺母。在调整固定钢轨接头时，除了保证端头间隙的尺寸以外，还必须保证两根钢轨端头对齐，不得有歪扭和错开等现象。在焊接前和施焊过程中，随时检查两根钢轨中心线的位置在一条直线上，防止焊接完毕的轨道弯曲现象的发生。　　4.4预热　　两根钢轨端头预热范围为80～100mm，预热温度为250℃，采用氧-乙炔火焰、7号喷嘴围绕轨头、轨腰和轨底反复进行加热，达到预热温度即开始焊接。　　4.5钢轨焊接工艺　　（1）焊接方法：手工电弧焊。　　（2）焊机：逆变式直流焊机Z7-400（IGBT），直流反接。　　（3）焊接材料：采用E7515（J707）焊条，焊前按产品说明书进行烘干。　　（4）焊接顺序：轨底焊接→轨腰焊接→轨头焊接→周围修补焊。　　（5）焊接夹具见图1（附图）。　　（6）每个钢轨接头的焊接，安排电焊工、气焊工和清渣配合工各一人，气焊工负责预热与回火处理，电焊工负责焊接操作，清渣配合工负责清理焊渣、紫铜托板的清理、回火处理保温箱的安装及其他配合性工作。　　（7）钢轨底部焊接：焊接第一层焊缝时，焊接电流稍大，为180～200安培，保证焊透和排渣；以后每层焊缝焊接电流为160～180安培。每焊完一层焊缝，必须立即将焊渣清理干净并立即继续施焊至轨底焊接完毕。轨底焊完后将紫铜托板紧贴轨头两侧，托板上的槽与钢轨间隙对正，采用150～170安培的焊接电流，从轨腰的下部向上施焊。每焊一根焊条，立即取下紫铜托板清除焊渣，夹板用水
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