定時預(yù)熱鋼軌鋁熱焊工1

第九章定時預(yù)熱鋼軌鋁熱焊工藝本章及第十、十一章介紹國內(nèi)及在國內(nèi)應(yīng)用的國外鋁熱焊操作工藝。具體工藝參數(shù)應(yīng)遵循供應(yīng)商提供的操作指南，本書提供的參數(shù)僅供參考。由國內(nèi)研制生產(chǎn)的鋁熱焊劑在鐵路有一定量的應(yīng)用，其焊接工藝稱為定時預(yù)熱工藝。定時預(yù)熱的意義是與老工藝憑操作人員觀察火侯相比較，減少了人為因素的影響。隨著焊接技術(shù)的進步，預(yù)熱的作用在逐步減弱。鋼軌的預(yù)熱很大程度借助高溫鋼水對冷鋼軌的沖刷。這樣，焊接過程中對操作者熟練程度的依賴進一步降低。焊接可靠性進一步提高。第一節(jié)一般注意事項1）一個焊接作業(yè)組不應(yīng)少于2人；2）焊接作業(yè)前，應(yīng)仔細核對所有焊接材料、設(shè)備是否與被焊軌型、鋼種相符；3）焊接用預(yù)熱器應(yīng)采用供貨商指定預(yù)熱器，推瘤機應(yīng)采用雙向推瘤方式，軌頭打磨應(yīng)用仿形打磨機；3）焊接結(jié)束后，接頭溫度高于3000c，嚴禁放行列車。根據(jù)氣溫差異，放行首列列車的時間一般應(yīng)在焊后20-40分鐘后；4）大雨條件下不得進行鋁熱焊，小雨必須采取防雨措施，防止砂型及坩堝、焊劑及鋼軌焊接部位被淋濕；5）光照充足，否則會造成對軌及卡模偏差，室外光線不足時應(yīng)輔以另外光源；6）焊接場地濕度大于50%時，焊劑、砂型、土甘堝不允許打開包裝，長時間暴露。僅允許作業(yè)需要時打開包裝；7）氣溫若低于5C,應(yīng)對氧氣減壓表采取防風(fēng)，同時應(yīng)熱敷防凍；液化氣應(yīng)采取保溫或加熱措施（用熱水淋熱液化氣鋼瓶，不得用明火）；8）軌溫若低于5C，應(yīng)烘烤待焊軌縫兩側(cè)鋼軌至15C左右，烘烤鋼軌長度約為1米。9）液化氣與氧氣鋼瓶相距不小于6米，鋼瓶與明火距離不小于8米。第二節(jié)焊接用設(shè)備的裝配與準備一高壓氣體裝置的準備1）裝配預(yù)熱器之前，應(yīng)先檢查每一部件是否破損，是否通暢；2）安裝氧氣減壓表與丙烷減壓表之前，應(yīng)打開高壓閥門少許，除塵；3）將所有部件安裝完畢后，打開槍體，檢查流量計、各接頭是否漏氣。二耐用坩堝的安裝正常使用情況下，耐用坩堝內(nèi)襯可連續(xù)使用20至30次。安裝時用封箱泥將坩堝桶與坩堝內(nèi)襯間接縫填平，封嚴。三準備料具耐用坩堝的準備每次焊接完成后，需要清除掉自熔塞殘骸。清除方法是：用清渣桿尖頭輕輕敲擊自熔塞壁周圍熔渣，擊碎后倒轉(zhuǎn)坩堝，從坩堝底部向內(nèi)輕輕打出自熔塞殘??；施焊前，需要烘烤坩堝。烘烤坩堝與預(yù)熱焊縫所用火焰相同，烘烤時要保證坩堝口通暢，并且下方無受熱后會炸裂的物質(zhì)。烘烤坩堝是為了驅(qū)除堝內(nèi)潮氣，烘烤時間為8分鐘；1小時內(nèi)進行第二次焊接，可以不再烘烤坩堝；焊接間隔如超過1小時，則需要烘烤2分鐘；焊接間隔超過3小時，則烘烤時間為8分鐘；一次性坩堝不需要烘烤。四準備鋼軌1）待焊鋼軌焊前應(yīng)仔細檢查，有損傷、裂紋的必須鋸掉；2）焊接舊軌時，若軌端部有低接頭或損傷者，必須將該部分切去；3）鋼軌端部不允許用氧乙快或其它熱加工方法切割；4）凡有下列情形之一者，只能將該部分完全切去才能焊接：a鋼軌扭曲無法校直；b鋼軌端部的螺栓的邊緣距軌端不足50mm；c螺栓孔采用氧一乙快焰切成。5）凡帶有螺栓孔的舊軌，均不得在干線、正線上焊接鋪設(shè)，只能在站線、專用線上焊接鋪設(shè)；6）鋼軌端頭焊前應(yīng)用鋼絲砂輪清刷除銹，清刷部位為端面及鋼軌長度方向，縱向清刷長度不小于150mm，并除去油污、油漆。第三節(jié)焊接一固定鋼軌鋁熱焊接頭的平順程度直接關(guān)系到接頭的壽命，而平順程度是由對軌狀態(tài)決定的。為了保證對軌后接頭處平順，應(yīng)圖9-1鋁熱焊接頭水平工作m面對正采用專用對軌裝置、鋼軌高度微調(diào)裝置來對軌。1）鋼軌焊接時需墊起，接頭處的支墊距離在便于操作的條件下，愈近愈好；2）固定鋼軌時應(yīng)從稍遠處觀看接頭處平順性，調(diào)成目測平順的程度，然后安上對軌架，墊上軌高微調(diào)器；3）將1米直尺靠于兩軌頭側(cè)面，見圖9-1，通過調(diào)節(jié)對軌架，使兩段鋼軌都緊貼于直尺上，再檢查軌底、軌腰處，也要達到同樣要求；4）為避免焊后形成低接頭，接縫處固定時應(yīng)稍加高，加高量為1.5—2mm。將一米直尺置于軌頂上，見圖9-2,中線與焊縫對正，壓住一端，另一端距鋼軌頂面為3-4mm,由軌高微調(diào)器或楔子來實現(xiàn);5）焊縫間隙預(yù)留為252毫米；6）軌縫大小隨氣溫變化時應(yīng)使用拉軌器進行固定；7）若兩段鋼軌外形尺寸差異較大，對軌時盡量保持工作面的平順；二裝卡砂模1）砂模易碎，運輸過程中一定要小心。使用前必須仔細檢查砂模，看是否有缺陷、是否受潮、是否有裂紋，通氣口、澆口及冒口是否通暢；2）焊接前每副砂模應(yīng)在待焊鋼軌上試合，若有不合，可輕輕在待焊鋼軌上研合使之密貼，最后檢查砂模是否完好并用毛刷將浮砂清除；3）拉簧式砂型卡具按如下順序裝卡：a在砂型背面放置砂型框，由二人相對將左右兩片砂模扣到鋼軌接縫處。扣箱時要將砂模端平，對準鋼軌接縫，輕輕地將砂型平直的推向鋼軌；b左右兩片砂型相互頂緊后，即用弓形卡將砂型卡牢。通過冒口檢查軌腳處砂型是否對正，如稍有偏斜，可用手輕輕敲打作少量調(diào)整。對正后，擰緊弓形卡上的螺絲至砂型對縫嚴密；c將軌頂砂芯放在交口處試合，若不合適，可稍作修整，使其合適；d將底板砂模放在底板砂型框上，然后將其裝到砂?？蚶蓷U上，調(diào)整底板砂?？蛭恢檬沟装迳澳Ｅc先裝好的左右兩片砂模對正，最后轉(zhuǎn)動砂型框轉(zhuǎn)把，使底板砂模與軌底貼緊；4）護托式砂?？ň甙慈缦马樞蜓b卡：a先安裝底板，注意底板兩側(cè)伸出長度應(yīng)一致，底板應(yīng)與軌縫對中；b卡左右砂模，砂?？ê煤笥檬蛛姀拿翱诳讬z查是否兩側(cè)軌底角伸出長度一致，如果不一致應(yīng)作調(diào)整；c擰緊緊固螺絲。5）把預(yù)先配制好的封箱砂填封到封箱溝槽內(nèi)。注意：一定要封嚴；6）最后再檢查一遍砂模安裝是否正確，砂模是否有開裂、掉砂，封箱是否封嚴；7）在接渣斗內(nèi)放適量干砂，將其放在鋼軌上，與砂模開有接渣口的一側(cè)貼緊，并用封箱砂封嚴接渣斗與砂模間的接縫。三坩堝裝料及安放坩堝支架1）鋁熱焊工藝若采用自熔塞，其安裝方法為：a先將自熔塞輕輕打入清除好的坩堝口內(nèi)，深度要合適；b將清渣桿有圓桶的一端罩在自熔塞上，在自熔塞周圍倒適量鎂砂，輕轉(zhuǎn)幾下清渣桿，注意一定不要將鎂砂弄入自熔塞上杯中；2）撤掉清渣桿，將焊劑倒入坩堝內(nèi)，倒前應(yīng)將焊劑混合一下，以免在運輸過程中造成成份不均勻。焊劑頂部呈丘形，插入高溫火柴，蓋上坩堝帽；3）將坩堝支架安好，把坩堝放在支架上，轉(zhuǎn)到砂模上方，調(diào)整坩堝位置，使?jié)沧⒖谡龑ι澳Ｐ颓?，坩堝底部距砂模頂面?0毫米。轉(zhuǎn)開坩堝，準備預(yù)熱；4）一次性坩堝裝料方法簡單，由于自熔塞已預(yù)先裝入一次性坩堝底部，直接將焊劑裝入坩堝，焊劑頂部呈丘形，插入高溫火柴，蓋上坩堝帽。四預(yù)熱預(yù)熱參數(shù)見表9-1，預(yù)熱結(jié)束時鋼軌端部溫度約為800-900C，預(yù)熱時間允許有±5%的誤差。1）預(yù)熱前的準備工作預(yù)熱采用液化石油氣一氧氣作燃料。接通液化石油氣和氧氣管路，檢查各個環(huán)節(jié)是否通暢。預(yù)熱器在使用前需標定，具體操作如下，把流量計接入氧氣減壓表與預(yù)熱器之間，調(diào)節(jié)氧氣減壓表使氧氣流量至規(guī)定值（不同規(guī)格鋼軌的預(yù)熱時間與氧氣流量均不同，見表7-1），然后記錄預(yù)熱器上氧氣表讀數(shù)，焊接時拆除流量計，（僅限槍體上帶氧氣表的新型加熱器，如果用槍體不帶氧氣表的老式預(yù)熱器，焊接時嚴禁拆除流量計）按記錄值調(diào)節(jié)氧氣壓力即可，使用一段時間后需重新標定。預(yù)熱前應(yīng)檢查液化氣與氧氣的壓力，若瓶內(nèi)氣體不足以完成預(yù)熱，禁止使用。2）點燃并調(diào)節(jié)火焰首先輕輕打開氧氣瓶和液化石油氣瓶的瓶閥，再分別打開兩個減壓表上的低壓閥門，液化石油氣開至 0.04—0.08MPa，氧氣頂開至0.3—0.5MPa。注意，氧氣減壓表之低壓不許超過0.6MPa。先少許打開液化石油氣開關(guān)和氧氣開關(guān)，用明火點燃燃燒嘴，火焰開始燃燒后，陸續(xù)增加液化石油氣和氧氣，最后將氧氣開關(guān)全部打開，調(diào)節(jié)氧氣減壓表上的低壓閥門，使預(yù)熱器上的氧氣壓力表達到記錄值，再微調(diào)液化石油氣使火焰呈藍色火焰，焰心長度為18-22毫米。3）預(yù)熱表9-1焊軌氧氣流量及預(yù)熱時間鋼軌規(guī)格50公斤/米60公斤/米氧氣流量（升/小時）35004200預(yù)熱時間（分鐘）33調(diào)節(jié)好火焰后，將預(yù)熱器放于砂模上，將手柄架在預(yù)熱器托架上，此時注意觀察使預(yù)熱器燃燒觜出口與軌縫平行，同時不要使燃燒嘴與鋼軌接觸，否則不僅加熱不均勻，而且會使燃燒嘴燒損。還要注意從砂模兩邊的冒口反上來的火焰是否通暢，是否一樣。預(yù)熱過程中還應(yīng)該注意觀察預(yù)熱情況，隨時保證預(yù)熱器的正確位置。預(yù)熱完成后，提起預(yù)熱器，先減少一些氧氣，然后逐漸減少液化石油氣與氧氣，使火焰逐漸減弱。最后先關(guān)閉液化石油氣閥，再關(guān)閉氧氣開關(guān)，防止預(yù)熱器內(nèi)管路變黑變臟。五點火及澆鑄1）預(yù)熱進行至最后10秒時，開始倒計時。當數(shù)至3時，點燃高溫火柴，移開預(yù)熱器，放入軌頂砂芯，點燃焊劑并將坩堝轉(zhuǎn)至砂模上方，擰緊鎖緊螺絲。注意，確定焊劑被點燃前不要關(guān)閉預(yù)熱器，以備重新點燃焊劑；使用一次性坩堝時，預(yù)熱進行至最后10秒時，開始倒計時。當數(shù)至3時，移開預(yù)熱器，放入軌頂砂芯，將裝好焊劑的一次性坩堝放置在砂型正上方，點燃高溫火柴，點燃焊劑。注意，確定焊劑被點燃前不要關(guān)閉預(yù)熱器，以備重新點燃焊劑；3）反應(yīng)開始后，鋼水會自動澆鑄。焊接操作人員需記錄從點燃焊劑至開始澆鑄的時間，這一時間在15—30秒內(nèi)為宜；六拆卸焊接工具由點火開始計時：1）坩堝：澆注結(jié)束后移開2）坩堝支架、接渣斗：2分鐘后移開；移開一次性坩堝需要使用坩堝叉3）砂?？ň撸?.5分鐘后拆除七修整焊縫拆卸完機具后，用液壓推瘤機推瘤，然后用打磨機打磨接頭。1）液壓推瘤機的使用a拆除砂型卡具后，將推瘤機安放到位；b清除砂型封箱溝槽（需推瘤處）內(nèi)的封箱砂；c從點火計時，7分鐘左右開始推瘤；氣溫較低時這一時間應(yīng)適當縮短，氣溫較高時應(yīng)適當延長。d推瘤完畢，卸下推瘤機。2）打磨a推薦在澆鑄完畢20分鐘后，敲掉冒口棒，拆除對軌架、軌高微調(diào)器；b用專用設(shè)備打磨鋼軌頂面和側(cè)面，要經(jīng)常停下來用直尺檢查，防止出現(xiàn)低接頭；c完成打磨后應(yīng)檢查打磨面，根據(jù)鐵道部標準規(guī)定，頂面打磨公差為0—0.3毫米，側(cè)面打磨公差為0.3—0.3毫米。八焊接記錄為了考核焊縫的質(zhì)量和使用壽命，以便于對焊接接頭質(zhì)量進行綜合的調(diào)查研究，以保障線路的安全運行，無論是焊接試驗還是焊接生產(chǎn)，都應(yīng)該做詳實的焊接記錄。記錄包括時間、操作人員、接頭位置、鋼軌類型、焊劑類型、軌縫、焊劑反應(yīng)時間、自熔塞熔化時間、氧氣壓力、預(yù)熱時間、天氣狀況及一些特殊情況。第四節(jié)焊劑的保存及使用注意事項一焊接材料保存條件1）焊接材料應(yīng)在陰涼、通風(fēng)處保存，保存處相對濕度不允許大于50%；2）高溫火柴不能與焊劑放在一起。二焊接過程注意事項1）現(xiàn)場焊接時，必須設(shè)專人防護，負責(zé)了望；2）焊接材料、工具應(yīng)