試論鋼軌焊接接頭外觀質(zhì)量控制

楊希群

摘要：從嚴(yán)格意義上來講，鋼軌焊接外觀質(zhì)量決定了整個(gè)焊接質(zhì)量，對(duì)于鋼軌焊接質(zhì)量的控制，除了要對(duì)缺陷產(chǎn)生原因進(jìn)行明確之外，還需掌握提升質(zhì)量的方法，只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)理想化的焊接接頭和安全化的運(yùn)行過程。鑒于此，本文以工程實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)鋼軌焊接接頭外觀質(zhì)量的控制方法進(jìn)行更深層次的分析，以期提升鋼軌整體運(yùn)行質(zhì)量與運(yùn)行安全。

關(guān)鍵詞：鋼軌焊接；接頭外觀；質(zhì)量控制

1焊接工藝流程簡(jiǎn)介

鋼軌接頭焊前檢查與處理：鋼軌接頭焊前檢查與處理包括鋼軌扣件拆除、墊放滾筒、軌端及電極接觸部位除銹、機(jī)車對(duì)位、對(duì)軌與夾持、設(shè)備檢查等內(nèi)容。現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)通過上述準(zhǔn)備工作后經(jīng)檢查達(dá)到焊接條件即可進(jìn)行焊接。鋼軌焊接：鋼軌焊接包括焊軌作業(yè)車對(duì)位，夾軌對(duì)中，通電焊接。焊后處理：接頭焊接后要檢查接頭外觀質(zhì)量、推凸質(zhì)量、接頭粗打磨、接頭熱處理、焊后冷調(diào)直、焊縫精磨、焊縫平直度檢查、接頭無損探傷、恢復(fù)線路。移動(dòng)閃光焊接頭外在質(zhì)量控制：線上鋼軌移動(dòng)閃光焊過程中，為保證最終線路的平順性，需嚴(yán)格控制接頭的外在質(zhì)量，特別是平直度。由于現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)閃光焊是一個(gè)由鋪軌、拆除扣件、墊放滾筒、除銹、對(duì)軌、焊接、粗磨、正火、矯直、接頭精整、探傷、整修、恢復(fù)線路等十多個(gè)工序相互結(jié)合組成的一個(gè)綜合施工過程，因此對(duì)移動(dòng)閃光焊焊頭的外在質(zhì)量控制應(yīng)貫穿始終。其中對(duì)焊接接頭平直度有直接影響的工序主要有：對(duì)軌、焊接、正火、矯直及接頭精整。

2鋼軌焊接外觀缺陷產(chǎn)生原因

鋼軌焊接外觀缺陷的產(chǎn)生，在某種程度上受到來自多方面因素的影響，人為因素、冶金因素以及自然因素的影響均可包括在內(nèi)?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)鋼軌焊接特別是位于施工現(xiàn)場(chǎng)的焊接作業(yè)，所處自然環(huán)境相對(duì)惡劣，且受焊接人員自身專業(yè)操作限制，對(duì)于外觀質(zhì)量的控制難以達(dá)到實(shí)際焊接要求。其中，冶金因素的影響主要集中在鋼軌出廠階段，在不同鋼軌上，或多或少存在幾何尺寸方面的偏差，而這種自然生產(chǎn)所造成的偏差現(xiàn)象很難通過人為操作進(jìn)行改善。且焊接內(nèi)在缺陷又可細(xì)分夾渣、氣孔、末融合、灰斑以及過燒等，在焊接氣孔時(shí)，氣泡在熔池中進(jìn)行凝結(jié)時(shí)，因無法有效益出而形成相關(guān)空穴。該氣體的吸收很有可能源于熔池外界，也有可能生成于冶金焊接過程中。對(duì)于氣孔形狀而言，可分為針孔、條蟲狀氣孔以及柱孔，而從氣孔分布角度來看，又可分為鏈孔和密集氣孔。

3鋼軌焊接接頭外觀質(zhì)量控制分析

3.1做好焊接前的準(zhǔn)備工作

鋼軌焊接前要對(duì)鋼軌母材外觀檢查，表面缺陷檢測(cè)、除銹等工序，然后方可進(jìn)行焊接焊頭的最高熔點(diǎn)溫度超過1000攝氏度為確保鋼軌焊接接頭質(zhì)量焊接好的鋼軌接頭要進(jìn)行熱處理，目前，國(guó)內(nèi)鋼軌焊接生產(chǎn)線已經(jīng)采用這項(xiàng)設(shè)備及工藝技術(shù)焊接好的鋼軌還要經(jīng)過多項(xiàng)工序。其中，焊接接頭軌頂行車面，導(dǎo)向面的平直度要控制在0～0.2mm，拿我們的頭發(fā)絲做個(gè)對(duì)比，一根頭發(fā)直徑大約是0.07mm也就是誤差相當(dāng)于2根頭發(fā)絲落錘試驗(yàn)是對(duì)焊接質(zhì)量檢測(cè)的重要一環(huán)焊接接頭能夠承受1噸重的鐵錘從5.2m的高度自由落體落下時(shí)的沖擊錘擊后的焊頭不裂不斷驗(yàn)收合格的焊接鋼軌我們還要為它發(fā)放“身份證”記錄著鋼軌材質(zhì)、出廠日期生產(chǎn)編號(hào)、作業(yè)人員等信息確保每根鋼軌都可進(jìn)行質(zhì)量追蹤。

3.2預(yù)留適中焊縫

對(duì)軌時(shí)焊縫寬度要求在25±2mm之間，端頭面要平整與縱向垂直，保證熔化的鋼水澆筑時(shí)填滿整個(gè)空隙。因此，首先要保證鋸軌機(jī)的技術(shù)狀態(tài)、操作人員操作規(guī)范，減少端面誤差（允許誤差0.8mm）；其次，必須計(jì)算好溫度變化對(duì)鋼軌伸縮的影響，保證預(yù)留焊縫大小適中，以防止軌縫超出范圍后預(yù)熱達(dá)不到預(yù)期效果。

3.3適當(dāng)打磨焊接接頭表面

在對(duì)鋼軌焊接接頭表面進(jìn)行打磨時(shí)，應(yīng)確保位于焊接接頭位置的焊接材料，不得超過鋼軌表面高度的0.8mm。對(duì)鋼軌焊接接頭進(jìn)行有效打磨，保證焊接接頭的輪廓半徑與鋼軌頭半徑處于同一標(biāo)準(zhǔn)，并且保持其與鋼軌內(nèi)側(cè)和外側(cè)的齊平狀態(tài)。

3.4焊后質(zhì)量控制

利用電子平尺對(duì)鋼軌焊接接頭中焊縫平直度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)注意以下內(nèi)容，一是必須將鋼軌置于檢驗(yàn)平臺(tái)中，并以?shī)A鉗做好相關(guān)穩(wěn)固工作；二是在平直度實(shí)際測(cè)量過程中，應(yīng)確保焊接溫度與室溫保持一致。當(dāng)平直度及焊接接頭表面平度嚴(yán)重不達(dá)標(biāo)時(shí)，可在條件允許的情況下以角磨機(jī)進(jìn)行修磨。對(duì)于即使經(jīng)過修磨后仍不可達(dá)到實(shí)際焊縫標(biāo)準(zhǔn)的焊縫結(jié)構(gòu)，需對(duì)焊接工序進(jìn)行重新調(diào)整或者對(duì)原有焊接接頭進(jìn)行切鋸后重新焊接。此外，外觀檢驗(yàn)工位還應(yīng)對(duì)鋼軌焊接接縫的具體打磨情況進(jìn)行仔細(xì)檢查，對(duì)打磨的深度及長(zhǎng)度進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)所有經(jīng)過打磨或者發(fā)藍(lán)的部位進(jìn)行拋光，對(duì)斬腰以及軌頭下顎處焊瘤余量進(jìn)行全面檢查。

一方面，焊后熱處理。在對(duì)鋼軌鋁進(jìn)行熱焊接過程中，由焊接熱所造成的影響不可避免，通常鋼軌鋁熱焊接縫多為鑄造組織，材料在未經(jīng)熱處理之前的承壓能力相對(duì)較小，缺乏高水平的塑性指標(biāo)，因此，為從根本上確保鋼軌鋁熱焊頭塑性指標(biāo)的全面提升，避免其發(fā)生突發(fā)性折斷現(xiàn)象，應(yīng)在焊接完成后做好相應(yīng)的熱處理工作。在法國(guó)QPCJ工藝具體應(yīng)用時(shí)，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，焊接熱影響區(qū)可在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)硬件的系統(tǒng)控制，所產(chǎn)生危害影響相對(duì)較少，焊接完成后即使在未進(jìn)行熱處理的情況下，仍可保證其正常使用。

另一方面，因在鋼軌接頭焊接完成后，在焊頭位置開展超聲波探傷檢測(cè)，提升對(duì)其檢測(cè)力度，增加儀器探傷檢查和手工外觀檢測(cè)等等。認(rèn)真仔細(xì)的總結(jié)分析焊接過程中所產(chǎn)生的相關(guān)質(zhì)量性問題，深入探尋導(dǎo)致該質(zhì)量問題產(chǎn)生的主要原因，對(duì)質(zhì)量改善措施進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

4結(jié)語(yǔ)

想要從根本上保證對(duì)鋼軌焊接接頭外觀質(zhì)量的有效控制，需深入各不同崗位、不同工序、不同規(guī)程，對(duì)各環(huán)節(jié)操作及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格控制，秉持“一個(gè)工位問題當(dāng)場(chǎng)解決”的原則，最大限度的遏制其影響范圍的不斷擴(kuò)大，形成每個(gè)焊接頭均質(zhì)量最優(yōu)的無縫線路，確保按期完成施工節(jié)點(diǎn)，同時(shí)賦予城市軌道交通較強(qiáng)的施工作業(yè)能力。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：沈陽(yáng)局集團(tuán)公司丹東工務(wù)段）