提高钢轨焊接质量发挥无缝线路的优越性

2016-03-14曹玉峰

大科技 2016年35期

关键词：无缝扣件钢轨

曹玉峰

（内蒙古集通铁路（集团）有限责任公司锡林浩特工务段内蒙古锡林浩特 026000）

提高钢轨焊接质量发挥无缝线路的优越性

曹玉峰

（内蒙古集通铁路（集团）有限责任公司锡林浩特工务段内蒙古锡林浩特 026000）

近年来我国轨道交通建设速度较快，这也有效的带动了铁路建设的规模，特别是重载铁路取得了较快的发展，这也对线路平顺及轨道结构提出了更高的要求。无缝铁路作为轨道结构的重大变革，在当前铁路中广泛应用，有效的提高列车运营的速度。钢轨无缝焊接作为无缝铁路焊接技术中非常重要的环节，也是行车安全的重要保证，因此需要提高钢轨焊接质量，使无缝铁路的优越性更好的发挥出来。

无缝铁路；钢轨；焊接方法；工艺流程；无缝焊接技术

铁路线路作为铁路运输的重要基础，主要由无数根钢轨连接而成。近年来铁路不断提速，这也使无缝线路在实践中广泛应用，特别是对于高速及重载铁路来讲，无缝线路更是其最优选择。在无缝线路中，需要提高钢轨焊接质量，采取先进的焊接方法，确保无缝线路的作用更好的发挥出来。

1 无缝线路钢轨焊接方法及其工艺流程

1.1 焊接方法

当前无缝线路钢轨通常会采用分步焊接方法进行焊接作业，在实际施工过程中，会提前在施工沿线布置焊接工厂，并将标准钢轨运至焊接工厂，在工厂内将钢轨焊接成更适宜近距离搬运的焊接钢轨，并在工地上进行拼接安装。目前钢轨焊接采用的方法多以接触焊、气压焊、铝热焊及电弧焊等为主。

（1）接触焊。采用接触焊时订是利用电阻阻碍电流所形成的高温热量来进行焊接，在施工中设备较为复杂，而且需要投入较大的成本，对电源功率具有较高的要求，但应用接触焊时工程进度较快，质量十分可靠，但这种焊接方法只局限在工厂内部进行焊接使用。

（2）气压焊。通过燃烧可燃气体产生的热量来对钢轨进行融化，同时施加物理压力，从而实现钢轨的焊接。利用气压焊进行焊接时投资成本较小，对电源功率要求不高，而且焊接速度较快，但在对接头断面进行焊接处理时对技术具有较为苛刻的要求。

（3）铝热焊。主要是通过对铝热剂进行燃烧所产生的热量来对钢轨焊接处进行加热，使融化的钢水能够被导入到砂模中，实现钢轨的无缝焊接。铝热焊对设备要求不高，易操作，但焊接质量很难保证，在对焊接质量检查时要高度依赖现场试验。

（4）电弧焊。电弧焊在普通维修工作中经常会用到，焊接处金属机械性能能达到较高的水平，而且在焊接硬度和耐磨强度方面效果十分显著。

1.2 焊接技术的工艺流程

钢轨焊接技术工艺流程如下：检查铁轨、验收→测量、匹配轨道→前调直→前打磨→焊接→冷却、细磨→正火热处理→后调直→冷却→细磨→处型检验、无损检测。要将这套工艺应用到实际焊接工作中，还需做如下调整：

（1）钢轨调直工艺，一般情况下由于轨下空间相对狭窄，调直Y轴剖面是一项十分困难的工作，不利于轨面的平滑。

（2）在固定式焊接法下，工位保持固定，工作物则是流动的，工艺作业是平行进行的。因此在焊接时，工作物保持不变，工位流动，工艺作业限制在单个点上进行。在组织焊接工作时，可以将工作人员分成两个组，其中一个组专门负责焊前处理工作，另外一组则负责焊后处理工作。

2 提高无缝线路钢轨焊接技术稳定性的方法和手段

2.1 采用外侧支挡或内侧加拉杆

在曲线地段，双轨铁路的外侧线路上的支挡结构可以在线路外侧将截面为100mm×100mm的桩打入到路基内，将木板嵌入在桩与轨枕之间。桩与木块的这种特殊构造，能为轨道提供充分的横向力支持，可有效防止钢轨向曲线外侧歪曲变形，显著改善无缝轨道的稳定性。

在实际工作中，如果在曲线外侧设置支挡结构遇到难题时，可考虑在曲线内侧设置拉杆结构。具体方法是，首先将混凝土桩打入到内侧路基内，依靠拉杆连接桩与钢轨。在这种结构下，拉杆能产生可靠的横向力保证长钢轨不会发生横向变形，从而提高无缝线路的稳定性。

2.2 合理应用整体道床

整体道床结构属于一种新型的轨下基础，具有较强的整体性，而且容易维修，质量较好，通过合理对整体道床进行应用，能够充分的发挥出无缝线路铁轨的优势。由于碎石道床轨道的横向阻力会受到碎石对轨枕约束力的影响，一旦道床中轨枕出现横向位移倾向时，则会导致整体受力部分产生较大的阻力。而整体道床结构主要以钢筋混凝土为主，具有较好的抗横向阻力性能，这对提高无缝线路的稳定性具有非常重要的意义。

2.3 小阻力扣件的使用

在无缝线路使用过程中，对于桥梁地段，无缝钢轨线路在受到温度力作用下，还需要面对伸缩力的影响。通常情况下，一般长钢轨的内轴向压力、温度力、伸缩力等都会大于安全阀值。而且长钢轨伸缩力的大小还与线路线路纵向阻力存在着密切的关系，因此为了能够更好的控制长钢轨的伸缩力，需要采取有效的控制来降低纵向阻力。在实际施工中，通常会使用小阻力扣件，相较于道床，小阻力扣件阻力较小，通过减小扣件扣压力来达到降低线路纵向阻力的目的，从而实现对伸缩力的有效控制。

2.4 完善钢轨焊接制度

由于钢轨焊接制度对质量方面规定的缺乏，导致屡屡出现铺后断折的现象。为延长钢轨实用期，需增设对过程的监管与调控。通过对各焊轨企业资质、焊工素质、设备器材、焊接方法的调查，筹划出一套完整的钢轨质量要求规定。同时，还应增设无缝线路焊接计划，保证跨区间无缝线路的有效实施，建立一套标准的钢铁质量体系，是保证无缝线路正常运行的关键。

2.5 全面提高焊接人员整体素质

需要做好钢轨焊接现场的监督工作，监理人员需要对整个钢轨焊接过程进行监督和管理，提高钢轨焊接质量。同时还要重视焊接人员的培训工作，采用多种形式来提高焊接人员的技术水平，使其能够掌握先进的焊接技术和方法，并在实际工作中进行应用，确保钢轨焊接质量的全面提升。