移动闪光焊施工标准化建设

伴随我国铁路行业的迅猛发展,钢轨闪光焊接技术已成为轨道交通工程中的主流应用技术之一。然而,不容忽视的是,在该技术的实际应用中,尚未形成全国统一且严谨的施工规范和标准,这一缺失造成了不同施工队伍在采用钢轨闪光焊接技术时表现出的质量参差不齐和工作效率低下等现实问题。本文针对这一问题,提出了一种基于移动闪光焊技术的钢轨闪光焊接施工标准化建设方案,旨在提高施工效率和保证工程质量。

钢轨交流闪光焊液桥爆破演化行为

钢轨闪光焊接过程中焊件的加热、端面的保护、氧化物及污物的清除等都是由液桥的形成和爆破过程完成的.该文分析液桥在焊接过程中的演化行为,对于理解钢轨闪光焊接过程,深入研究焊接加热与保护机理有重要作用.通过特殊设计的钢轨接头和常规钢轨接头的闪光焊接试验,利用高速摄影采集钢轨交流闪光焊的液桥形成与爆破过程图像,并对图形进行计算与分析.结果表明,液桥的形成和爆破时间处于毫秒级范围,产生大量有利于端面保护和液桥爆破的高压金属蒸气,爆破后的高温金属射流速度超过90 m/s;液桥在形成长大过程中在钢轨端面上动态移动,影响钢轨端面均匀加热;液桥爆破并不是在液桥初始形成的位置;焊接过程中熔体会出现“二次爆破”现象;不仅动端钢轨的送进能够形成液桥,端面熔融金属层的震荡也有利于形成液桥.

技术改造项目中钢轨闪光焊接费用研究

针对目前在铁路工程技术提升改造项目中涉及到采用闪光焊焊接钢轨,且焊缝数量较少时,直接利用当前铁路工程定额体系下的定额编制的预算与施工过程中实际发生的费用存在一定差异的问题,本文结合某高速铁路信号设备整治工程,对当前定额体系下焊接钢轨的配套定额进行系统分析,得出如下结论:在技术改造项目中焊缝数量较少,闪光焊定额中的人工、台班消耗量与实际存在一定差异,工程费用及型式检验等检验费用考虑不足,设计过程中可以对闪光焊定额的消耗量重新测定,然后对定额中的人工、台班消耗进行适当的调整或采用补充单价分析。

钢轨固定闪光焊接头及母材拉伸性能分析

测试了型式检验不同成套工艺下的钢轨固定闪光焊接头及其母材的拉伸性能,分析了拉伸试样的断裂原因。结果表明:热处理钢轨各部位拉伸强度(Rm和Rp0.2)波动较大,其中轨头最高,但是经过固定焊后的接头各部位拉伸强度趋于一致。钢轨及其固定焊接头的屈强比在0.58~0.63。采用固定焊成型的接头具有优异的拉伸强度,热轧钢轨接头抗拉强度可达到母材的99%~126%,热处理钢轨接头抗拉强度可达到92%~95%。焊后接头的韧性普遍下降明显,接头的断后延伸率(A)占到母材的47%~86%,表明焊接生产工艺尚有优化空间。统计发现,接头拉伸试样一般断在焊缝中心或焊后热处理软化区,如果焊缝没有缺陷,拉伸试样基本都断在软化区,灰斑和MnS夹杂可显著弱化焊缝的拉伸性能。母材的MnS偏析降低了钢轨的焊接性。建议钢厂严格控制钢轨母材轨腰MnS偏析,提高钢轨焊接性;同时建议焊轨厂持续优化生产工艺,减少焊缝灰斑,提高焊接接头的韧塑性。

道岔闪光焊施工技术研究

钢轨闪光焊工艺自动化程度高、工艺稳定、焊接质量优良,其焊接接头为致密锻造组织,力学性能接近钢轨母材,是目前钢轨焊接最实用、焊接精度最高、焊接质量最好的一种焊接方法。但是,由于道岔内部部分钢轨接头所处位置焊接空间极为狭小有限,一般焊机无法直接施焊,且闪光焊接顶锻过程钢轨接头会产生25~40mm损耗并伴随一定的位移,导致道岔结构尺寸极难调整,将闪光焊工艺运用至道岔内部接头焊接实施难度大,目前,国内尚无铁路道岔岔内采用闪光焊施工的先例。本文结合新建沈阳至白河高速铁路工程道岔闪光焊可行性研究情况,对道岔闪光焊接施工技术难点、解决方案及施工方法进行深入研究探讨,对道岔闪光焊研究和施工具有指导和借鉴意义。

市域铁路智能化钢轨闪光焊接施工技术研究

市域铁路建设项目中多采用25 m定尺长度的短钢轨直接铺设至现场,通过移动式闪光焊接技术进行钢轨焊接施工形成无缝线路。受现场条件制约和作业参数多变的影响,钢轨焊接质量稳定控制存在一定困难。提出了一种基于远程数据采集和智能化分析、预警技术的现场钢轨闪光焊接技术。通过远程采集焊接、热处理以及作业环境参数等详细数据,构建了数据自动采集、自动传输、智能分析、自动预警系统,形成了智能化钢轨闪光焊接施工方法。通过在中原地区某市域铁路建设项目中的实践应用,验证了该工法的适用性。

重载铁路钢轨闪光焊轨头伤损原因分析

我国某线路在运行多年后,钢轨闪光焊接头位置出现各种轨头下颚损伤问题,裂纹最初在轨头下颚焊筋边缘位置,短时间内发展到其他位置,形成严重缺陷问题,甚至产生接头断裂问题。工作人员通过检验受损接头外观,并利用扫描电镜、光学显微镜等设备,检查裂纹断口形貌、金相组织等内容,明确下颚伤损的主要原因,发现该轨头下颚位置推瘤后焊缝余高超标,没有将推瘤和母材产生的夹皮处理干净,形成较大尖角,导致应力过于集中。在焊接后的正火过程中进行脱碳操作,会产生大量铁素体组织,从而降低钢轨的疲劳强度。当列车在轮轨反复作用下行驶时,轨头下颚处的推瘤夹皮和母材尖角位置会形成裂纹源。

GHG-800固定式闪光焊机脉动闪光焊接工艺试验及接头性能分析

采用GHG-800直流固定式闪光焊机脉动焊接工艺对鞍钢U71MnG钢轨进行焊接试验。对焊接设备、工艺和焊接质量进行分析,通过优化部分工艺参数,可有效改善GHG-800固定式闪光焊机脉动闪光焊轨底角灰斑的面积和尺寸,同时改善轨底角断口形貌,从而获得焊接接头良好的力学性能。同时,研究发现工艺调整前后灰斑出现的位置呈现一定的规律,检验了GHG-800固定式闪光焊机工艺的稳定性。合理的GHG-800固定式闪光焊机脉动闪光焊工艺可以通过型式检验的落锤、断口、晶粒度、静弯和探伤检验。

高速铁路现场钢轨插入闪光焊接技术研究

随着闪光焊轨机或焊轨车的大范围普及,高速铁路新建和既有线区间无缝线路基本都采用闪光焊接,近几年现场闪光焊开始大范围应用于线上局部换轨的插入焊接。研究适用于高速铁路现场钢轨插入焊接技术,对于解决一些因服役或偶发性外因导致钢轨或焊接接头的损伤修复十分重要。在保证焊接接头质量的前提下,满足插入焊合龙口接头的焊接和锁定轨温恢复两方面需求是技术研究的关键难点。通过分析高速铁路现场插入闪光焊需求及关键技术,制定了适应现场作业需求的焊接装备、作业模式和现场施工组织,为高速铁路现场插入闪光焊接提供了新的技术方案。

既有线伤损钢轨移动闪光焊接施工技术现状

铁路线路的维修维护是保证运输安全与稳定的重要工作,采用闪光焊接方法处理无缝线路中伤损钢轨的效果较好。概述了既有线闪光焊施工技术现状,包括线下焊接、线上焊接和插入焊3种施工方式;分析总结了3种方式存在的问题和解决方法;对既有线闪光焊施工技术的进一步发展提出展望。

固定闪光焊接头轨底过热区微裂纹产生原因及控制措施

针对固定闪光焊接头轨底过热区微裂纹问题,通过逐层磨削、超声波探伤、金相检验的试验方法对3种不同状态的固定闪光焊接头进行检验与分析,明确固定闪光焊接头轨底微裂纹的产生原因并提出控制措施。结果表明:接头轨底下表面存在的微裂纹缺陷是引起固定闪光焊接头轨底轻伤的原因;微裂纹是在推凸过程中产生的推凸裂纹,探伤得到的伤损严重程度与微裂纹的总体积及分布密度相关;增大推凸余高、提高焊接热输入、增大顶锻力、提高母材的纯净度和均质化程度均可以有效降低轨底微裂纹的严重程度,但要结合操作的复杂程度和成本进行综合考虑。

钢轨闪光焊远程故障诊断系统分析

现场闪光焊焊接过程中,焊接设备的故障和焊机状态的变化会直接影响焊接接头的质量,建立远程故障诊断系统可以及时发现这些故障和状态变化,进行修改和调试。远程故障诊断系统组建网络选择TCP/IP 协议,采用Windows系统,VB.NET 作为系统编程语言。控制系统由三个部分组成:现场监控计算机系统、中心服务器和GRPS网络。现场监控计算机系统负责管理收集、处理和传输数据,并接收和发送指令;中心服务器则负责管理接收、处理、存储和发送指令。同时实现远程故障诊断和本地焊接质量诊断,节省专家资源、网络资源。

重载铁路钢轨闪光焊接头轨底下表面伤损原因分析

针对焊轨基地出现75 kg/m U78CrV热处理钢轨闪光焊接头轨底下表面伤损较多的现象,通过排除法,设计焊轨作业工序排查流程,对不同工序作业前后的焊缝进行探伤,分析伤损出现的具体作业工序,确定伤损在焊接工序作业后产生。进一步分析焊机设备状态和焊接工艺参数,得出造成这些表面伤损的主要因素是推凸刀的形状和推凸余量。针对这些因素优化改进,可以明显降低75 kg/m U78CrV热处理钢轨轨底下表面伤损率。

闪光焊工艺与设备的发展

闪光焊 (Flashbuttwelding :FBW)作为一种有效的焊接方法得到了广泛的应用 ,近些年来有了很大的发展 ,新的工艺和控制方法也不断地出现。本文具体介绍了闪光焊在焊接工艺、送进方式、控制方法等方面的发展情况。还介绍了一些比较典型的焊机 ,包括GAas80钢轨闪光对焊机、K - 35 5钢轨闪光焊机和K - 70 0 - 1型管道闪光对焊机等。

高锰钢辙叉与钢轨闪光焊工件裂纹分析与对策研究

为了解决高锰钢焊接辙叉产品在储存期间出现焊缝表面裂纹的问题,文中以开裂的高锰钢焊接接头为研究对象,通过宏观检测、微观形貌分析、硬度检测、应力检测等手段对其开裂原因进行了研究。结果表明:焊接残余应力作用下的应力腐蚀是导致焊缝开裂的主要原因,不锈钢介质成分不达标是另一原因。为此,提出了针对性解决措施,对解决高锰钢辙叉延迟开裂问题具有指导意义。

100m定尺钢轨闪光焊方案分析

客运专线钢轨焊接采用基地焊（或厂焊），钢轨矫直、对中、精磨等手段齐全，可以有效保证焊接接头质量。25～100m定尺轨在线上直接采用移动式闪光焊与基地固定式闪光焊比较，质量有一定差距。线上长轨条焊接可采用铝熟焊、气压焊或移动式闪光焊（焊机带保压推凸功能）。100m定尺钢轨焊接生产线应采用U形串列式布局，降低生产线长度，将生产线总长度缩短到1000m以内。

管道脉冲闪光焊研究进展

本文简要介绍了管道闪光焊的技术及在国外脉冲闪光焊和程控闪光焊的应用情况。介绍了采用微机控制、参数反馈电液伺服系统的管道脉冲闪光焊的控制原理、管道脉冲闪光焊工艺试验分析及值得推广这种高质高效管道焊接技术的结论。

重载铁路钢轨移动闪光焊焊接工艺的优化

重载铁路的维修养护是保障运输安全与稳定的重要工作,采用闪光焊接方法处理无缝线路中伤损钢轨的效果较好。概述了通过现场实际情况对闪光焊焊接工艺进行优化,包括优化作业流程、优化操作器械和优化钢轨锁温;分析总结了优化焊接工艺解决的实际问题;对闪光焊焊接工艺的进一步发展提出展望。

固定闪光焊接头轨底焊缝轻伤发展规律研究

针对固定闪光焊接头轨底焊缝轻伤问题,通过实物疲劳、试样疲劳、现场跟踪探伤等试验方法对轨底轻伤发展规律进行了研究。结果表明:轨底存在轻伤的固定闪光焊接头,可以通过实物疲劳试验的要求;轨底轻伤严重程度与微裂纹引发疲劳裂纹萌生没有明确的对应关系,但是控制伤损严重程度可以降低微裂纹扩展成为疲劳裂纹的概率;U71Mn材质轻伤接头的焊缝区疲劳寿命与软化区相当,U78CrV材质轻伤接头的焊缝区疲劳寿命略低于软化区,表明闪光焊接头存在轻伤的情况并未导致整个接头疲劳性能出现明显的下降;高速、客货混运、重载铁路上的轨底轻伤接头均未发现有轨底微裂纹疲劳扩展的情况;此外,近年来对我国铁路全路固定闪光焊接头断轨的统计分析也表明,没有轨底微裂纹引发断轨的情况。

既有线采用闪光焊插入短轨施工技术

随着全球经济的快速发展和国际贸易活动的不断频繁,铁路交通运输水平也越迫切提高,这主要表现在两个方面,即增加高速新线的建设数量,提高运营里程;对既有线实施全面的改造,对其进行全面的提速和改进。因此,在当前的形势下,加强对铁路既有线改造的无缝铁路施工技术的研究,具有非常重大的现实意义。近年来,随着全球经济的快速发展,铁路交通运输行业的发展可谓突飞猛进,铁路建设中的提速、既有线改造以及无缝铁路施工成为当前最热门的话题。通过现场施工,总结了既有线采用闪光焊插入短轨施工技术。对施工人员组织、机械设备组织和车列组织进行了详细阐述,确定了钢轨焊接参数确定,新轨插入,现场轨道拨弯,闪光焊接和线路恢复的工艺流程。经现场运用考核,采用该方法施工能满足既有线天窗时间内施工要求,焊接接头服役状态良好。