铝热焊指导书Word格式文档下载.docx
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对焊轨作业人员的相关要求，结合本工程的特点，焊轨作业人员均应具有国家铁路主管部门认可的技术机构颁发的“钢轨焊接工操作许可证”。
探伤人员应持有铁道部门无损检测人员技术资格鉴定委员会颁发的2级或以上级别的技术资格证书。
项目部组织了多次岗前培训，人员培训合格后才可持证上岗作业。
2.2外业技术准备
根据<
规定，施工单位现场配置的每套铝热焊设备均应通过对应的钢轨生产厂及钢轨牌号的型式检验，提交型检确定的各项工艺参数后才可以进行施工。
目前现场铝热焊试件型检工作正在进行之中。
针对焊接过程中需要进行的钢轨接头生产检验，项目部报铁科院同意，计划6月份在徐州铺轨基地安装钢轨焊接接头检测用落锤试验机。
3.技术要求
项目部对现场焊接、探伤和质检等关键岗位人员进行了培训，使培训人员掌握了质量控制要点和方法，且经考核合格。
现场铝热焊重点设备的数量及性能可以满足京沪高铁焊轨生产及质量要求。
对焊接设备提前进行了现场试焊及试件型检，能够满足焊接要求。
编制了操作性强的铝热焊施工工艺和作业指导书，备齐了焊接作业过程中的各种作业表格，制定了质量自控保证体系。
4.施工作业流程
钢轨铝热焊接就是将铝粉、氧化铁和其他合金添加物配制成的铝热焊剂放在特制的反应坩埚中，用高温火柴点燃引发铝热反应。
在反应过程中，放出大量的热熔化合金添加物，与反应生成的铁形成为钢液，由于其密度大沉于坩埚底部，反应生成的熔渣较轻而浮在上部，在很短时间内，高温的铝热钢水熔化坩埚底部的自熔塞，浇注到与钢轨外形尺寸一致的砂型和局部预热待焊钢轨形成的封闭空腔中，同时铝热钢水本身又作为填充金属，与熔化的钢轨共同结晶，冷却，将两段钢轨焊成整体。
（见图1）
4.1钢轨铝热焊的主要特点：
4.1.1、设备特点
钢轨铝热焊接充地利用了原料的化学反应放热，因而不需要或只需要一个很小的激发反应就可实现铝热钢水的生成，完成钢轨铝热焊接接头的所需要设备总重约600Kg，最重设备不超过85Kg，特别适合现场流动作业。
4.1.2、接头平顺性高
钢轨铝热焊接过程没有顶锻，接头的平顺性仅取决于对轨精度，而且焊后无需对接头进行校直，接头的平顺性高。
4.1.3、作业时间短
钢轨铝热焊接过程中，对断面清理的要求低，每个铝热焊接接头从准备到最后的打磨完工，可在一个小时内完成。
修复断轨焊接两个焊接接头可以一个半小时内完成。
4.1.4、焊接占用空间小
钢轨铝热焊接过程时，接头横向间隙大于50cm即可，特别适合于道岔焊接。
这是其他焊接方法无法比拟的。
4.1.5、焊接施工占用工程时间少
新线建设过程中，仅需将待焊接头按要求预留合适的轨缝即可，焊接作业仅需松开接头两端各两个扣件即可，不影响其他各种的作业。
4.2焊接材料要求
钢轨铝热焊接材料有焊剂，砂锅，一次性坩埚和封箱砂。
焊接材料在施工前都要经过型式检验方可使用。
铝热焊接材料遇水失效，在焊剂的保存和使用中，杜绝任何有可能导致焊接材料受潮的行为。
焊接作业前，应仔细核对所有焊接材料、工具是否与被焊接钢轨轨型、钢种相符。
U71Mn+U71Mn型号钢轨，焊剂使用U71Mn，对焊剂强度等级要求为Z90.下雨时进行焊接操作，应采取防护措施，防止砂锅、坩埚、焊剂及待焊接部位被雨淋湿。
4.3焊接工具和设备
必须采用材料供应商指定的焊接工具盒设备，尤其是计量器具和预热器具，诸如丙烷表、氧气表、预热枪等。
使用非指定的关键工具盒设备可能会导致焊接参数和实际要求不相符，造成焊接失败。
4.4焊接人员要求
焊接作业人员必须经过培训，每组焊接人员经过培训人数不少于2个，未经培训的焊接人员不了解焊接的关键工艺，易造成焊接缺陷，且易危及人身安全。
4.5工地铝热焊施工工艺
4.5.1焊接前的准备
检查施工现场，保证铝热焊区干燥，检查焊剂配匹与设计是否相符；
按照焊接需要拆除道岔钢轨接头部分扣件；
测量轨温。
采用打磨设备将轨端200mm范围内的钢轨全断面进行除锈；
预热坩埚。
4.5.2钢轨端头对正
采用起道器和专用设备调整间隙；
尖点对正；
水平对直；
调整轨端的不等倾斜。
对接焊缝时，两钢轨接头要预留0.35mm／m的预拱度（上拱），防止焊接后焊接接头发生沉降，用1米平直尺在焊缝中心线两侧各500mm位置的钢轨表面测量预拱度;
（见附件1）钢轨接头左右预拱度要向非工作边方向预留;
钢轨接头左右预拱度要向非工作边方向预留。
钢轨接头轨缝控制在27-33mm.
4.5.3装卡砂型
使用前仔细检查砂型；
将砂型在钢轨上试合后装卡砂型；
用封箱泥填封封箱沟槽；
安放接渣斗。
4.5.4坩埚装料及安放坩埚支架
先将自熔塞轻轻放入清除好的坩埚内，深度合适；
将焊剂倒入坩埚内，插入高温火柴，盖上坩埚帽。
将坩埚支架安好，把坩埚放在支架上并转到砂型上方，调整坩埚位置，使浇注口正对砂型腔。
4.5.5预热
点燃预热器并调节火焰，将其放在砂型上，设专人监视压力表和流量计，在火焰调节好后计时。
预热过程中关注气体压力的变化和烘烤分流塞，预热枪位置不得过高，过低和倾斜。
4.5.6点火及浇注
预热满足要求后，进行至最后10秒时开始倒计时，当数至3时点火，反应开始后，钢水自动浇注。
4.5.7拆箱及推瘤
砂型在浇注完毕8分钟后拆除；
拆除砂型后，将液压推瘤机安放到位，等时间到后开始推瘤，浇注完毕20分钟以后，打掉浇注棒。
4.5.8热打磨
用仿形磨打磨焊头，使其轮廓与两侧钢轨相同。
4.5.9冷打磨
浇注结束1小时后进行冷打磨，使其平直度达到要求。
冷却过程中切忌采取浇水等强制冷却手段。
4.5.10接头焊缝外观检查及探伤
在焊轨施工中，对每个焊接接头的焊接质量均需进行外观检查及超声波无损探伤检测，并做好检测记录。
检查发现有缺陷时，立即进行返工处理。
焊接接头超声波无损检测应在焊缝附近轨温冷却至50℃以下以后进行，如用浇水冷却轨温必须在250℃以下，探伤部位包括轨头、轨腰及轨底。
超声波探伤仪要求在每班探伤之前用标准试块进行校准，不合格的锯掉重焊，保证焊头合格率100％。
4.5.11外观检查
用1m直靠尺和塞尺对经探伤合格的焊头踏面、工作边及轨底进行检查，平直度符合要求。
不符合要求的再进行修磨或锯掉重焊。
4.5.12焊后处理
寒冷天气进行铝热焊接，极易产生焊接缺陷。
应在焊前烘烤待焊轨缝两侧的钢轨，并对液化气瓶和氧气瓶采取保温或加热措施，以保证预热效果。
此外还应对焊后接头采取保温措施，以防止焊接头冷却过快。
焊接结束后，接头温度高于300℃，严禁放行列车。
5.施工要求
施工单位在施工过程中，应严格按照工艺性试验的各工艺参数进行施工，不得随意进行施工，不得随意进行变更。
如工艺参数变更时，必须先进行线下验证或工艺性试验，经指挥部组织监理、技术服务等单位验收合格后方可上线施工。
6.劳动组织
6.1劳动力组织方式
劳动力组织采用架子队管理模式。
6.2人员配置
铝热焊焊轨组每组人员组织安排：
①领班：
1人；
②拆除线路配件，轨端除锈打磨：
6人：
③焊接、推瘤、粗磨、探伤：
7人；
④精打磨、恢复线路：
4人。
7.机具配置
道岔接头铝热焊接砂锅、铝热焊剂应满足U71mn钢轨焊接要求，坩埚应能够实现铝热钢水自动浇注功能。
铝热焊接每个作业班组需要的设备配置见（表1）。
（2组）铝热焊设备配备表1
序号
名称
单位
数量
规格型号
备注
1
推瘤机
台
焊后推瘤
2
彷型打磨机
精打磨使用
3
内燃锯轨机
台
NQG-5型
4
彷型打磨机砂轮
个
N
焊后打磨用,根据焊头数量确定
5
手砂轮
焊后打磨用
6
三相发电机
5KW
打磨（三相／单相兼容）
7
电缆线
M
150
（3*4+1）
连接发电机工具设备用
8
防雨插座（多排/欧式）
套
16A/4芯
9
4寸钢丝轮
4寸
清理钢轨焊接处用
10
直径400切割片
片
直径400
切割焊缝用
11
4寸博士角磨机
100MM/6-100
12
直柄电磨
常规即可
清理轨端面及清楚端面毛刺
13
15磅大锤
把
16磅
14
5磅手锤
6磅
钢轨焊接处用
15
活动扳手
＞350MM
连接减压阀用
16
数显轨温表
块
记录轨温用
17
铁锹（方形）
封箱砂专用
18
修理工具箱
组合
维护设备用
19
钢錾子
清理钢轨焊头余渣
20
小运输平车
自制
21
砂模侧板（3片）
对
铝热焊辅助工具
22
砂模底板（3片）
23
多用塞尺
24
1M钢直尺
25
测尖点塞规
26
短钢楔
6个
27
长钢楔
28
万能卡紧装置
29
预热枪支座
30
灰渣盘
31
铸钢坩埚盖
32
火钳
33
夯实棒
34
装砂盘
35
砂模盖
36
弓形夹具
37
轨缝尺
38
对轨架
铝热焊辅助设备
39
棘轮板手
40
氧气减压阀
丙烷预热系统
41
氧气防回火塞
42
丙烷减压阀
43
丙烷防回火塞
44
20米带接头气管（蓝色、橙色）
根
45
预热枪手柄
46
预热枪（32孔）
47
氧气减压阀保护罩
48
丙烷减压阀保护罩
49
氧气铜接头
50
丙烷铜接头
51
小货车
2吨
52
小客车
15座
8.质量控制及检验方法
8.1工程施工质量控制标准
8.2.1每个钢轨焊接接头均应进行超声波探伤及外观检查。
8.2.2超声波探伤应满足《钢轨焊接第一部分：
通用技术条件》（TB/T1632.1—2005）附录A钢轨焊缝超声波探伤技术规程中的相关规定和要求。
8.2.3焊头外观平直度和表面质量应符合以下规定：
①钢轨焊头应纵向打磨平顺，不得有低接头。
用1m直尺测量钢轨焊接接头平直度允许偏差应符合表2规定。
检验方法：
1m直尺或专用平直度检查仪检查。
焊接接头平直度允许偏差（mm/1m）表2
序号
部位
旅客列车设计行车速度υ（km/h）
200＜υ≤250及300≤υ≤350
轨顶面
＋0.2，－0
轨头内侧工作面
轨底（焊筋）
＋0.5，－0
注：
1、轨顶面中，符号“＋”表示高出钢轨母材规定基准面。
2、轨头内侧工作面中，符号“＋”表示凹进。
3、轨底（焊接）中，符号“＋”表示凸出。
②焊头钢轨顶面及侧面应予打磨。
轨头及轨底上圆角在1m范围内应圆顺。
母材打磨深度不得超过0.5mm。
量测和观察检查。
③钢轨焊头在轨底上表面焊缝两侧各150mm范围内及距两侧轨底角边缘各35mm的范围内应打磨平整，不得打亏。
观察检查。
④在焊缝中心线两侧各100mm范围内，焊头工作面不平度不应大于0.2mm。
⑤焊接接头及其附近钢轨表面不应有裂纹、明显压痕、划伤、碰伤、电击灼伤、打磨灼伤等伤损。
8.2工程质量检验
8.2.1成品检验
应对每个焊接接头（成品）进行成品检验；
包括外观和超声波检查。
8.2.2型式检验
出现下列情况之一时应进行型式检验：
（检验项目及数量见附件2）
a、焊轨组织初次焊接铁路钢轨
b、采用新型焊剂或调整工艺时
c、钢轨生产厂、或钢轨型号、牌号、交货状态改变，首次焊接时
d、生产检验结果不合格
e、停产一年后，恢复生产前
8.2.3生产检验
出现下列情况之一时应进行生产检验：
a、连续焊接100或200个接头
b、两次焊接生产间隔达6个月及以上
更换主要焊接操作人员
型式检验受检试件所用钢轨的生产厂、型号、牌号、交货状态应与焊接生产用钢轨相同，受检试件应是相同工艺焊接的接头，不同牌号钢轨之间的焊接，焊接接头的质量要求按照强度级别较低的钢轨执行，热轧钢轨与热处理钢轨之间的焊接，焊接接头的质量要求按照热轧钢轨执行。
9.安全注意事项
岗前对施工人员进行钢轨焊接操作规程安全教育，增强安全防范意识。
作业前检查所有设备是否完好，确认完好后方可进行操作。
所有施工人员上班时必须佩戴上岗证和安全帽等劳动保护用品。
现场必须配备足够的灭火器材，以防现场出现火灾。
配电系统应符合“三级配电两级漏电保护”要求，移动式机械的电源导线必须采用绝缘良好的护套铜芯软电缆。
10.文明施工及环境保护
10.1文明施工
设置工点标牌，标明工程项目名称、范围、开竣工时间、施工负责人、技术负责人。
设置监督、举报电话和信箱，接受监督。
作业人员必须保持站线整洁，禁止乱扔杂物。
施工现场设置醒目的安全警示标志、安全标语，现场施工用电设施安装规范、安全、可靠、建设安全文明标准工地。
10.2环境保护措施
施工现场宜按《环境管理体系要求及使用指南》（ISO14001）规定对现场进行环境管理。
施工期间所产生的污染物排放和处理应符合国家和地方有关环保的现行法规规定和施工图要求。
施工现场各种材料的存放必须规范、有序。
应使用符合环保要求的机械设备和施工工艺。
合理安排施工时间，减少噪声扰民
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