钢轨接触焊参数选择及常见缺陷分析和防止

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1、万方数据i2塑丛Q：】§ScienceandTechnologyInrlovationHerai0工程技术钢轨接触焊参数选择及常见缺陷分析和防止仲志武(中铁十八局集团公司天津300222)擒要：饲轨接触焊是一种生产效丰高．质量穗定可毒的钢轨焊接方法，在我目乞形象的糠为■轨闪光焊，在目内外无缝线路中应用广泛。饲轨接触焊接头质量受设备，饲轨材质．施工环境寻诸多因素的影响，工艺参置确定较为蔓杂。奉文通过时饲轨材质可焊性分析．对各种工艺参数时钢轨接触焊过程及接头质量影响的乘入研究，结合实际施工．用递了饲轨接触焊常见缺陷产生的原因夏有效防止措施．用

2、于指导无生线路钢轨耳接，效果王著。关键词：接触焊缺陷分析防止措施中图分类号：U213．4文献标识码：A文章编号；167l—098x(2009)05(c)一0082—021钢轨材料的可焊性钢轨焊接接头质量与钢轨材料的化学成分、热处理状态有密切关系。钢轨闪光焊通过钢轨内部电阻热将轨端加热至熔化状态，加热和冷却速度都比较快。钢轨接触焊时，钢轨端面金属虽然被熔化，但端面的液体金属在顶锻时从接口内被挤压出去，它的焊接实质仍是在同相内进行的。当含碳量较低时，如含碳置为0．4％时，用正常的压力在900～1200℃的温度范围内，就能够得到满意的焊接质量。

3、随着含碳量的增加，温度范围变窄。例如：钢轨的含碳量接近于0．8％时，在焊接过程中轨端的平均加热温度大约在1100。C左右，很明显，焊接温度范围很窄。钢轨随着含碳量的增加，开始的熔化温度和熔化终了的温度范围增大，半熔化区扩大，由于半熔化区的存在，一方面引起焊接接头化学成分的偏析，更为严重的是容易产生热裂缝、疏松和氧化夹杂等缺陷，使焊接接头的质量降低。所以钢轨的材质对钢轨接触焊接头质量影响很大。不同炉号的钢轨化学成分存在波动，在试验中，当使用同一炉号的某一根钢轨进行焊接时，焊接接头落锤试验效果很好，2锤或3锤，甚至于连续5、6锤都不断的。而用

4、相同的工艺参数焊接另一炉号的钢轨进行落锤试验，可能一锤就断了。⋯同一炉号或同一根钢轨的焊接接头，田1连续闪光焊过程曲线图2脉冲闪光焊过程曲线82科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald进行落锤试验也会出现不同的落锤结果，断口检查会发现不同程度的灰斑缺陷，而且位置也不尽相同。焊接电流、电压是可以通过参数调节进行控制，而钢轨端面微观的接触点(过粱)数目、大小和位置有一定的随机性，过梁爆破后，形成的火口直径和深度是无法控制的，大的火口出现位置也不能控制，所以灰斑的大小和位置不能控制，只能通过调整工艺参

5、数宏观上减少灰斑出现的机率。2交流接触焊的分类及特点交沉接触焊接按照闪光过程的特征可分为连续闪光焊和脉冲闪光焊两种。其中连续闪光焊是世界各国铁路钢轨焊接中比较成熟的方法，脉冲闪光焊是新型的，发展前景广阔的钢轨焊接方法．[21b】2．1连续闪光焊连续闪光焊焊接过程可分为预闪、连续闪光，加热烧化、顶锻和保持等五个阶段。连续闪光焊的主要焊接参数有：焊接时间、各阶段焊接电压变化、烧化速度、烧化末速、反馈电流．顶端量。连续闪光焊焊接过程如图l所示：钢轨连续闪光焊采用较低的变压器二次回路阻抗，在高电压下激起闪光，经过40～60s的时间后降低电压，使闪

6、光能在较低电压下稳定烧化，增加接触点存在的时间和接触面积，增大导入钢轨的热量，使钢轨取得最大加热值后，提高电压和送进速度进行加速烧化，最后经顶锻形成一个完整的焊接接头．2．2脉冲闪光焊脉冲闪光焊技术是上世纪90年代在连续闪光焊的基础上由巴顿焊接研究所库丘克一雅琛科院士开发出来的新工艺。其焊接工艺特点是闪光颗粒十分均匀细小。过I程稳定，加热效率高，热影响区窄，能耗小。目前焊接10000mm2的断面工件仅需60～70s，实现了优质高效化焊接。脉冲闪光焊过程几乎没有过梁的自发爆破现象，闪光颗粒十分细小，过程稳定，端面温度均匀，没有明显的火口凹陷

7、，其加热效率高，加热时间可缩短到连续闪光焊加热时间的l／2一l／3。因此脉冲闪光焊具有热影响区窄、节能等工艺特点．脉冲闪光焊焊接过程曲线如图2所示．3闪光焊接工艺参数对焊接过程及焊接接头质量的影响制定钢轨闪光焊工艺参数，应从以下几点考虑：1)必须在两待焊钢轨两端建立适当的加热区和温度梯度且保证钢轨端面万方数据工程技术2009NO15ScienceandTechnololy(nnove硪石币疏上的温度分布均匀。2)设法使钢轨焊缝处的金属，在闪光加热过程中不被氧化。3)钢轨焊接接头的两边应有足够的塑性变形区。(1)焊接电压对焊接接头质量的影响

8、。焊接电压是决定钢轨热量最基本最重要的焊接规范参数，通过改变焊接电压可以显著地改变焊接时间和沿钢轨长度方向的温度以及闪光过程的稳定性．并且可以引起闪光留量的重新分配。闪光过程中焊接电流不是一个