铝热焊作业指导书Word文档格式.docx
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4施工机具及劳动力组织
4.1施工工机具
施工机具表
名称
型号规格
数量
单位
产地
１
锯轨机
HC355
台
施密特公司
２
液压钢轨拉伸器
TR75
手动推瘤机
EGH2型
套
4
内燃仿型打磨机
MR150
5
轨端打磨机
GDM1.1
沈阳工务器材厂
6
棒砂轮机
7
角砂轮机
8
预热枪、预热枪手柄、预热枪支座
9
对轨架
GR57型
对
10
万能夹紧装置、一对侧模夹板、底板
11
铸钢坩埚盖
个
12
灰渣盘
13
火钳
把
14
短钢楔
6个
15
长钢楔
16
夯实棒
17
弓形夹具
18
棘轮扳手
19
点温计
500-1000℃
上海蔚鑫仪表厂
20
1m型尺
21
多用塞尺
22
钢轨超声波探伤仪
CTS-60B
汕头
23
帐篷
顶
自购
24
拉伸器加长杆
1.8M
4.2劳力组织
劳力组织表
工种
人数
备注
铝热焊轨班
２组
探伤
必须持有二级以上无损探伤证书
指挥
合计
5单元焊前道岔的技术条件
在进行道岔的焊接前（单元焊、锁定焊）之前，应满足以下条件：
道岔已铺设在线路上，并且道岔标高和纵向都已到达理论设计的位置。
道岔直线度、水平度及轨距都在公差要求的范围内。
5.1单元焊顺序
5.1.1道岔内单元焊
道岔内单元焊顺序如下：
所有焊接应在5-35℃温度之间，且道岔内所有扣件紧固；
或者所有焊接应在8-28℃温度之间，除了可动心辙叉，直、曲基本轨外，其他扣件松开情况下进行。
5.1.2单元焊接的顺序如下：
焊接1号和2号；
焊接3号和4号；
焊接5号和6号、焊接9号和10号；
焊接7号和8号（基本轨与无缝线路最终锁定焊接之后进行）。
5.2道岔与区间线路的锁定焊接
在道岔前后先焊联1根长轨。
然后该长轨与区间进行无缝线路的锁定焊接。
18号无砟道岔锁定焊接的步骤如下：
5.2.1道岔前端
检查道岔内所有扣件，确保其紧固状态；
上紧AB间扣件，但是B端往A端150m范围的扣件松开，对该部位进行放散应力；
检查B点处焊缝尺寸是否满足铝热焊焊缝的要求，如果不满足，可以通过锯切长轨条，保证焊缝尺寸；
B点焊接，正火，打磨；
允许焊接温度为18℃-28℃；
锁定B端往A端150m范围的扣件，松开AB间长轨条上其余部位的扣件，对该部位放散应力；
在A点进行道岔与无缝线路的锁定焊接，允许温度为8℃-28℃。
5.2.2道岔后端同上。
5.3道岔群焊接
2组道岔始端或跟端距离L＜50m时，焊接允许温度为23℃-28℃；
2组道岔始端或跟端距离50＜L＜150m时，焊接允许温度为18℃-28℃；
5.4当道岔铺设在桥上时：
道岔锁定焊接时，除了按照上述要求进行外，还必须遵守：
5.4.1钢轨与桥梁之间温差小于3℃，超出该温差，无法进行道岔的锁定。
5.4.2在道岔跟端锁定焊接前，标记点B、B1和C、C1在桥上的位置。
以便道岔跟端锁定焊接后，检查点A，B，C和A1，B1，C1的位置并与锁定焊接前进行的原始标记进行比较，钢轨移动应小于2mm。
如下图所示：
6作业细则
现场道岔与引轨、长轨条与道岔间采用铝热焊工艺。
6.1到焊接现场前的准备工作
在出发到现场之前，检查并落实是否已备齐铝热焊接所必需的所有工具、材料、设备、以及资料。
6.1.1动力设备
1.锯轨机2.液压钢轨拉伸器3.手动推瘤机4.钢轨仿型打磨机5.棒砂轮机及打磨架6.角砂轮机。
现场铝热焊工艺流程图
6.1.2焊接设备与机器
1.预热枪、预热枪手柄、预热枪支座2.氧气、液化气瓶3.减压阀、防回火塞4.气预热枪5.保温罩6.对轨架7.起道器8.棘轮扳手9.扣件拆装器10.夯实棒11.铁铲12.钢丝刷13.钢楔子14.直撬棍15.大铁锤16.手锤17.热切凿18.弓型夹具19.金属侧模夹板20.金属底板21.灰渣盘22.坩埚叉23.焊渣铁板24.减压阀保护罩25.铜接头26.万能卡紧装置27.铸钢坩埚盖28.20m带线接头气管29.火钳
6.1.3消耗性材料与备件
1、为每个焊头准备一套焊剂（两箱：
一箱焊剂、一箱钳锅）2.多备用三套焊剂3.密封膏4.砂型封箱砂5.高温火柴6.足够的氧气及丙烷7.足够的燃油8.备用切割锯片、打磨砂轮9.备用机械易损配件。
6.1.4安全防护用品
1、焊工护目镜2.焊工手套3.护腿4.急救包5.防火设施6.防护标识牌7.防风板8.帐篷。
6.1.5测量器具
1.焊工直尺（1米）2.锥形轨缝卡3.轨温计4.跑表5.多用塞尺6.点式轨温计7.探伤仪8.钢卷尺9.记录表格。
6.2在焊接现场的准备工作
材料及机具到达现场后，将所有机具及工具放置到位。
对任何可能导致火灾或安全事故的隐患务必进行清除。
检查安全及火灾隐患，将可能引起火灾的干草及灌木丛以及所有易燃的物品清除。
铝热焊接区域内及废渣弃置坑附近要保持干燥。
检查道碴是否潮湿，如果钢水一旦泄露遇水可能会引起爆炸。
6.3轨道准备
采取适当的防护措施，避免钢轨在对接、对正、以及焊接的过程中发生移动。
6.3.1检查待焊长钢轨类型、重量、表面状况。
确认两侧的钢轨均适合焊U71Mn剂进行钢轨焊接，并确认是否有足够的道床断面。
6.3.2设置焊缝，焊缝位置距轨枕边100mm以上。
6.3.3尽快测量轨温，将轨温计放在钢轨背光的一侧，放置5分钟方可读数。
6.3.4在已铺线路上焊接时，从焊缝两侧钢轨开始，每一侧松开2-4组扣件，然后至少将50m范围内的钢轨扣件按规范锁紧，并在焊缝两侧各第一个锁紧扣件处的钢轨上，做划线记号，以便观察钢轨是否移动，然后才可以进行铝热焊焊接。
6.4钢轨端头的准备
仔细检查钢轨端头，并做好焊接前的清理工作，使其达到铝热焊接所应具备的条件。
6.4.1如果钢轨是用氧气乙炔焊割，锯轨范围必须离切割端头不少于100mm；
焊接端面100mm范围内不能出现任何孔眼。
6.4.2对有金属飞边现象的钢轨，必须打磨离端面50mm内的飞边与轨面齐平。
6.4.3轨端有低塌现象，如低塌现象大于2mm，长度超过20mm，则必须锯掉才能焊接。
6.4.4尽可能不要让轨端间隙位于轨枕之上，轨缝至少距离轨枕边缘100mm。
6.4.5轨端锯轨时，不垂直度＜0.8mm。
6.4.6焊缝大小（28-1+2mm）设置好后，复紧轨缝两侧的线路各50m范围内的扣件。
6.4.7用钢丝刷清洁轨端200mm范围内铁锈，轨端50mm范围内必须完全露出金属光泽，要特别注意将轨底打磨清洁干净，并对轨头端部边缘倒角1mm×
45°
。
6.4.8焊接区域为轨缝两侧各0.5m的范围。
6.4.9轨面如果锈蚀，应在一米范围内清刷。
端面手砂轮除锈，避免产生氧化层。
6.4.10轨端端磨，端面不能成倒“八”字，端面无凹点。
6.4.11除锈前，需用预热枪对焊缝两侧1米范围内钢轨进行加热干燥，充分除去钢轨表面水分。
6.5轨端对正
正确做好轨端间隙的设定，垂直对正和水平对正，并消除钢轨端头间的不等倾斜。
6.5.1以轨脚处为基准，控制轨缝宽度为28-1+2mm；
6.5.2安装钢轨对轨架，将各调整螺栓就位（触及钢轨即可，不得上紧调整螺栓）。
6.5.3用直尺检查轨端对正情况，按对正架操作程序，松紧相应的调整螺栓对正轨端（水平对平，纵向对直扭转对正）。
6.6调尖峰
6.6.1将直尺置于钢轨顶面、并以轨缝居中。
6.6.2用长短钢楔在轨缝两侧的轨枕上（胶垫已去除），将轨端上调（轨底的两侧同时打进钢楔，以防钢轨侧移）。
亦可用对轨架调尖峰。
6.6.3尖峰值砼枕为1.5～2mm，即直尺为水平状态时，直尺两端尺下间隙均为1.5～2mm，注意不得用直尺一端贴紧钢轨，而另一端翘起3～4mm的方法来检查尖峰值（这样检测容易忽视两边的钢轨不均匀上抬的因素）。
6.6.4如果焊缝两侧钢轨高差不同，小于3～4mm，则应对齐轨头，高差在轨底消除；
如果焊缝两侧钢轨高差在3.2mm～8mm，则采用特制砂型焊接；
如果钢轨轨头有侧磨，应对齐钢轨的轨底和轨腰，在轨头侧模处放置专用密封垫条再进行焊接；
如果两侧钢轨轨头宽度有差异，应调整钢轨，使钢轨工作边对齐。
6.6.5重新检查一遍，轨缝间隙、尖峰值、纵向对直、钢轨无扭转。
6.7砂型的准备
6.7.1检查砂型无受潮，无裂纹，无缺损，无变形，无杂质，各组件不缺件，状态良好。
6.7.2将侧砂型在轨缝处钢轨两侧轻轻摩擦，使其与钢轨密贴，底部与钢轨轨底挫平，清除浮砂，并对砂型浇注孔略作修整，防止预热和浇注时砂粒脱落，造成焊接夹渣。
6.7.3先将底砂型置于金属板中，将密封膏挤入底砂型两侧的槽中，密封膏的粗细与普通铅笔相当，将底砂型与金属底板架于轨底，并以轨缝居中，底板的夹具螺栓应置于钢轨较高的一侧，拧紧金属底板的夹具螺栓，并同时轻轻敲打底板的边缘，以使底板与轨底密贴。
接着用扳手将底板夹具螺栓在拧紧1/4圈，应小心，别将螺栓拧得太紧，否则有可能破坏钢轨的对正，或是挤裂底砂型。
6.7.4最后一次确认轨端的对正。
6.7.5将两侧的砂型装入侧模夹板中，再将侧模置于底板上，浇注孔对准焊缝中心，并以与垂直轨底，确保焊缝两端钢轨特别是轨底预热均匀（有废渣出口的侧模位于钢轨的低侧），第一片砂型安装完毕后，在轨头处放置白卡纸并塞紧缝隙，然后合上第二片砂型。
放置时，白卡纸必须露出侧模板。
6.7.6套上弓形夹具，应由一人完成，使两侧均匀夹紧，注意不要用力过度而夹裂侧砂型，并最后一次检查砂型的居中性。
6.7.7安装砂型过程中，切勿让砂粒等杂质落入焊缝型腔内。
6.7.8将砂型上部开口盖住，防止封箱砂和其他杂质掉入砂型中。
6.7.9先从底板和侧模支角处开始，在砂型和钢轨的接触缝处抹少量的封箱砂；
再从钢轨底部开始，然后为轨腰，直到钢轨头部；
然后，密封砂型接缝处再用更多的封箱砂对第一次的进行加固。
抹泥要适量，并均匀涂抹。
两侧摸板之间的封箱砂要填满砂型凹槽，防止浇注时钢水从两砂型之间的侧缝处淌出。
6.7.10试放分流塞，如果过紧，进行适当修挫。
6.7.11封箱结束后，焊接负责人必须仔细检查封箱是否达到规定要求，以确保焊接成功。
6.7.12放上灰渣盘在砂型灰渣流出口的侧模板的挂臂上，要挂稳落位，以避免熔渣流入时灰渣盘发生倾斜甚至脱落，并在夹具螺杆上抹一层封箱砂。
在灰渣盘底部，垫一层干砂。
6.7.13地面潮湿时，在轨枕盒内放一块铁板，并撒一层干砂。
6.7.14准备两根堵漏棒（在末棍端部包以封箱砂）。
6.8预热
6.8.1测量并记录轨温。
天气寒冷时，如果轨温低于１５℃，则应用预热枪加热至３７℃，焊缝两侧应加热范围见表4.6.1。
表4.6.1
轨温
两侧各应加热的长度mm
－9℃─15℃º
760─910
－15℃─－9℃
910─1220
如果轨温低于15℃，则两侧钢轨加热后用毯状物或保温罩予以保温，并在推瘤之后用保温罩扣在焊缝之上保温十分钟。
6.8.2安放预热枪支座，并调整它的位置，使预热枪处于砂型的中央、高低适中。
6.8.3氧气及丙烷气压力调节
6.8.3.1在氧气及丙烷气钢瓶上，将调节器的压力完全释放，使压力表指针归零。
6.8.3.2将气预热枪的两个阀门完全打开。
6.8.3.3慢慢地并且完全地打开氧气和丙烷气瓶，利用调节器增大压力，使得丙烷气的压力为1.0Bar,氧气压力为3.5Bar。
6.8.3.4关掉气预热枪上的两个阀门（此时压力调节完成，如果钢瓶上的调节器不被调乱，则无须再重复此调节过程）。
6.9、火焰调节
6.9.1、在砂型外先微开预热枪的氧气阀门，3秒钟后微开燃气阀门，再点火。
6.9.2、然后交替调整两个阀门的开度，直到氧气阀门完全打开。
6.9.3、调节丙烷阀门，控制火焰形态，使蓝色的焰心长度保持在15～20mm范围内，此时火焰为中性火焰。
在火焰调节过程中，时刻观察氧气和丙烷工作压力是否符合参数要求。
6.9.4、用预热枪对两个装土或砂的灰渣盘稍作烘烤，去除灰渣盘可能带来的水分。
6.9.5、将预热枪迅速放在预热枪支座上，并将预热枪置于砂型的中央、垂直定位，火焰喷出浇注孔。
若火焰的声音发生改变时，稍关预热器上的氧气阀门，当火焰声音发生变化时，再略微打开氧气开关，火焰声音恢复均匀。
6.9.6、在火焰声音变化的临界点，火焰高度在砂型上方约0.5m，按下跑表计时，６０kg/m轨预热时间为５分钟。
6.9.7、将分流塞置于砂型边缘进行加热，有刻字的一侧朝向火焰，并使其靠近火焰但不在火焰中。
6.9.8、预热过程中，密切注视整个加热过程，特别是轨腰受热颜色的变化，预热完成时，轨腰温度为950～1000℃，其颜色为亮黄色，跑表按停，确认时间，填入表中，将预热枪从砂型中取出，此时轨头，轨腰应为颜色发红。
注意不要预热过度。
6.9.9、将分流塞放到砂型顶部的中央开口处，并用木棒轻轻捣实。
6.9.10、确认预热满足焊接要求，先关燃气阀门，3秒钟后再关氧气阀门。
6.9.11、在低温和大风的天气中应采取适当的保温与防风措施。
6.10焊药的准备（与预热同时进行）
6.10.1、检查钳锅不得受潮，无损伤，钳锅内无杂物，自熔塞完好。
6.10.2、检查焊药包是否有破损或受潮。
揭下焊药编码标签，并将其贴在焊接报表中。
6.10.3、将自熔塞安在其位（钳锅底部中央）。
6.10.4、将焊剂反复倾倒三次，混合均匀，打开焊药包，将焊药螺旋式倒入钳锅内，使其顶部做成锥形。
6.10.5、插入高温火柴，将钳锅盖上。
6.11浇注
6.11.1、预热结束后，立即将钳锅安置在砂型侧模顶部定位片内，并使其在砂型上居中。
6.11.2、打开钳锅盖，取出坩埚内高温火柴，在红热状态下的砂型浇注孔内将其点燃，然后轻而稳地将高温火柴三分之二长度插入焊剂锥形顶部，点燃焊剂，迅速盖上钳锅盖（在预热结束后，焊药必须在３０秒钟之内点燃），所有人员退离到3米以外安全距离。
高温火柴插入焊剂时，切勿用力过猛，速度过快，否则高温火柴容易熄灭。
6.11.3、手持防漏棒，站在两侧准备堵漏。
6.11.4、记录者观察焊剂反应状况，当坩埚盖孔一出现明火时，为焊剂反应开始时间，按下跑表；
一旦明火出现速度萎缩，则为焊剂反应结束时间，按下跑表计时；
焊剂反应从开始到结束之间的时间间隔为焊剂反应时间，焊剂反应时间一般为8～15秒。
6.11.5、当坩埚底部一出现钢水时，即为钢水落下时间。
钢水落下与焊剂反应结束之间的时间间隔为钢水镇静时间，钢水镇静时间一般为6～18秒。
6.12拆模及推瘤
6.12.1、浇注完成后2分钟，移去坩埚，将其放在干燥、无易燃物的地方，然后移去灰渣盘，并将灰渣倒入坩埚中。
6.12.2、浇注完成后4分30秒，开始拆模作业。
6.12.2.1、拆走弓形夹具，侧模夹具，底模夹板和万能夹紧装置，在拆模过程中一定要小心，不要晃动砂型，更不能拉裂砂型，以免影响焊缝金属的正常结晶。
甚至导致砂型开裂，钢水流出。
6.12.2.2、拆除模板后，及时将轨面清理干净，防止推瘤时残渣拉伤轨面。
6.12.2.3、浇注完毕8分钟，用热切凿切除焊头的顶部，推入铁铲中、并清理轨顶面、侧面的封箱砂。
6.12.2.4、浇注完毕后8分30秒安装好推瘤机，开始推瘤。
推瘤过早会因轨头硬度过软而容易拉伤轨面，过迟会因轨头硬度过硬而难以推除焊瘤。
6.12.2.5、推瘤完成后，用撬棍将浇注棒向外侧下方扳曲，并从柱基处切一刻横，便于下一步进行热打磨和冷却后敲除。
6.12.2.6、浇注完毕20分钟后，才能打掉浇注棒。
6.13热打磨
6.13.1、推瘤完成后，可以立即进行热打磨，以节省施工时间。
打磨时穿戴好防护用品（防护眼镜、护腿等）。
6.13.2、热打磨后，焊缝顶面及内侧面必须高出轨面1mm以上。
6.13.3、热打磨完成后，浇注完半小时，接头温度降到300℃以下，才能放车通过，焊头冷却期间，不得采取浇水等手段进行强制冷却。
6.14冷打磨
6.14.1、浇注后１小时，焊头冷却至环境温度后，可进行冷打磨作业．此至尖峰应完全消失，经冷打磨后，焊缝外形尺寸应符合设计规范的要求。
6.14.2、冷打磨作业过程不得出现使钢轨发蓝的现象。
6.14.3、现场打磨钢轨（含粗打磨与精打磨）采用仿形打磨机，打磨钢轨时必须严格按操作规程进行操作（操作人员必须持有上岗证）。
6.14.4、打磨轨底使用棒砂轮，利用打磨架对轨底进行反向打磨，用镜面反照监督打磨的全过程并检查打磨的质量，操作人员必须经岗前培训，持证上岗。
6.15收尾工作
6.15.1、焊接完成后，将熔渣、废钢料、废砂型等清理干净，装入反应后的坩埚中，撤离工地时带到指定的场所处理，不得将其丢弃在施工现场，造成对铁路沿线环境的垃圾污染。
6.15.2、将焊接点涂抹上油，拆除对轨架或钢楔子，按规范要求恢复轨道、道床的原有状态。
6.15.3、做好焊接接头的标识，注意区分单元焊与锁定焊，位置不得倒错。
6.15.4、清理所有设备、机具。
6.15.5、认真及时填写铝热焊接头焊接记录表。
其中接头编号一栏的填写应注意编号的完整性（以确保接头编号的可追溯性），即在现场接头编号的基础上增加车站名称、道岔名称、接头位置。
7、安全事项
7.1、施工人员必须严格遵守有关安全规范、规则及细则等，严格按技术交底进行施工。
7.2、各种特殊工种操作人员和其他施工人员必须经过岗前培训，考核合格后持证上岗，严禁无证上岗。
7.3、机械操作人员必须按照机械操作规程进行操作。
7.4、施工时要按照有关规定要求进行现场防护，配足防护人员和防护用品。
7.5、遇到有工程列车通过时，要停止一切操作，及时恢复线路，人员和机具要及时撤到安全限界。
现场指挥检查确认一切无误后，方可通知防护人员放行列车。
7.6、所有机械操作人员及配合施工人员要穿戴防护用品，确保作业安全。
7.7、雨天、刮风天进行铝热焊作业时，必须要有可靠的遮盖防护措施，风力过大时应停止一切作业。
7.8、氧气、丙烷、乙炔的存放、运输和使用必须遵照《易燃易爆化学物品消防安全监督管理办法》执行。
严禁氧气瓶、丙烷瓶及油料同车运输。
焊接作业时燃气具要摆放在焊接侧风上方各相距5m以上，丙烷瓶要远离火源10m以上。
7.9、施工前，对丙烷瓶和各类设备按规程进行检查，确保施工过程安全可靠。
7.10、高温火柴与焊剂在包装、储存和运输过程中必须分开，绝对不能将高温火柴随身放在衣袋中。
7.11、确保燃气装置没有泄漏，如果发生回火，应立即关闭氧气阀门，后关闭丙烷（或乙炔）阀门。
7.12、焊剂、坩埚和砂型要防潮。
正在反应的焊剂及其装置不能与水接触，不能用水和液体灭火剂灭火。
遇紧急情况时，应该使用干砂或者干粉灭火器灭火。
7.13、预热枪在点火、调节火焰和带火移动时，应该举高枪口并使枪口火焰斜向无物的上空，防止火焰灼伤人和物品。
7.14、在焊剂反应和钢水浇注期间，所有人员应该保持距坩埚3米以上距离，观察者戴护目镜。
7.15、焊剂反应完成后，如果钢水没能从坩埚中释放出来，必须让钢水在坩埚中冷却20分钟后才能移动坩埚。
7.16、灼热状态下的浇注棒、砂型残渣、坩埚、灰渣盘及坩埚盖等铝热焊反应后产生的产物和物品，应该放置在干燥、无易燃物的地方。
7.17、在隧道内和通风不良的场所施工必须使用乙炔做燃气。
7.18、氧气瓶、燃气瓶（丙烷瓶或乙炔瓶）与焊缝之间的放置安全距离≥10m，气瓶之间的放置安全距离≥5m。
7.19、丙烷瓶及乙炔瓶必须在直立状态下使用。
7.20、打磨时，操作人员必须穿戴适当的防护用品：
护目镜、手套、靴子、工作服、工作裤等，注意隔离打磨时产生的火花。
7.21、报废的焊剂，要与2倍以上体积的干砂混合均匀后，再作妥善处理。
7.22、进行锯轨和打磨时，非操作人员应离开作业区至少5m以上。
7.23、工地焊接后的废渣、废物等，要集中堆放，统一清理。
7.24、其他事宜应遵守国家和铁道部现行有关规范、规则、规程和细则。
8、作业记录
铝热焊接头记录表。
铝热焊接头记录表
区间：
里程：
线别：
股别：
气候：
气温：
施工单位
监理单位
接头编号
焊剂编号
轨缝宽度
mm
作业前轨温
℃
尖峰值
焊缝距枕边最小距离
mm
预热时间
分
开始拆模时间
分
开始推瘤时间
预热温度（目测）
氧气压力
Bar
液化气压力
Bar
检测部位
内侧工作面
推凸后余量mm
打磨后偏差mm/m
探伤检查（仪器型号）探伤员：
探头角度
折射
有无缺陷
缺陷位置及备注
轨头
轨底
频率HZ
灵敏度
记录
备注
焊接组长：
主管工程师：
质检工程师：
施工负责人：
监理工程师：
年月日
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