闪光焊在地铁特殊段的作业控制

赵洪涛

摘要： 移动闪光焊因其高效，优质的特点，在无缝线路的焊接类型中占优势作用。在城市轨道的特殊地段施工中，通过研究、改进施工工艺，克服存在的各种困难，顺利得到优质的钢轨焊接接头，对一些其他同类型的焊接作业起到借鉴作用。

Abstract： Mobile flash welding is advantageous in the welding type of seamless circuit because of its high efficiency and high quality. In the construction of special section of urban orbit， through research and improvement of the construction technology， all kinds of difficulties are overcome and the excellent rail welded joints are successfully obtained， which can be used as reference for the same type welding operations.

关键词： 特殊地段；质量控制；行车安全

Key words： special section；quality control；driving safety

中图分类号：U215 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）06-0145-02

0 引言

近年来，随着经济的发展，大中型城市的地铁建设也在如火如荼地开展中。舒适、快捷是其特点也是要求。无缝线路是实现高速、稳定轨道结构技术的最优选择，也是我国铁路实现跨越式发展的重要课题，因此被应用在地铁项目中也是必然的，钢轨焊接作为无缝线路的关键技术，在地铁施工中也是重点关注的项目之一。

因此在地铁施工中，小半径、凸台道床等特殊性地段的焊轨作业也是控制重点和难点。

1 小半径地段的焊轨作业

1.1 小半径焊轨作业的特点和难点

地铁项目因为其本身定位的性质，在其设计中，经常有小半径的曲线，以西安3号线为例，有400m的半径曲线。半径小，在拆除扣件之后，钢轨因约束力撤掉会恢复到之前的状态，和之前的已经焊接好钢轨不是处在一个圆顺的位置之上。如处理不好，会造成钢轨接头变形，影响乘坐的舒适性和行车的安全性。

1.2 焊轨作业的过程

针对曲线小半径的特点，从以下几个方面进行作业控制，以保证和改善接头质量：

1.2.1 焊轨工序

钢轨焊接时其他程序都一样，重要是“对轨”。难点有三：①在小半径曲线上，钢轨y轴与铅垂线存在一点个偏角。②接头没有处在圆顺的位置，理论上必须焊接时要调整到焊接点切线方向的直线上，否则焊接接头将成折角。③在焊轨时，焊轨车需停放在已焊长钢轨上，距待焊接头较近，为便于焊机作业，轨底下应有一定空间，因此焊缝处轨头必须垫高。这就使车轮与钢轨接触点至焊缝处有一定的坡度，形成一个斜面。

解决办法：在焊接前，要预先调整钢轨，把焊机前方的活动段钢轨整体沿直线方向顺直，使焊接接头处在一根直线上，同时也是焊机与钢轨接头处在水平方向上重合，或者利用钢轨的弹性在钢轨一侧打入三角形铁楔，使钢轨偏转从而使两根钢轨在接头处前后各60cm保持在同一直线上。

1.2.2 接头正火工序

接头正火是利用氧气和乙炔的混合火焰，加热钢轨之850-950℃，消除由于焊接热循环而产生的不良热影响，改善焊接接头的综合机械性能，使焊接热循环过程中形成的晶粒细化，提高韧性，改善焊接残余应力的分布。由于正火后接头硬度降低，易形成线路上低接头，因此正火工位必须配置喷风，快速冷却焊头。

在小曲线半径的接头受地形影响及自身重力，内部有相当的应力存在。在加热时，随着内部晶体结构的转变，使接头在当时相对与钢轨其他部分变得软化，如不加以控制，会使接头顺着曲线外侧方向凸起，从而造成接头范围内折角变化，使工作边一侧严重亏损，也会使轨距变大，造成行车的不安全。

解决办法：在加热前，利用专用的拉杆工具套在钢轨轨头位置，使其保持一定压力。在加热时，根据温度慢慢旋转调整螺栓，使焊接接头不会因内部应力而造成接头跑偏。或者在加热前将三角铁楔塞在沿曲线外侧方向，从而使钢轨接头有一定的扭转力，来阻止因加热造成的内部应力释放而引起的接头变形。

1.2.3 探伤工序

由于钢轨探伤技术具有无损伤，灵敏度高，反应快捷等优点，被广泛应用于线路维修检测领域内[1]。无损探伤在钢轨现场焊接中是最主要的检测方法， 探伤作为焊接接头内部质量检测的重要手段之一，其重要性不言而喻。作为现场焊接的最终检测手段，超声波探伤起着至关重要的意义。

为保证接头质量，要求100%检验。同时在作业中要以TB/T1632-2014为准，定期用标准试块对探伤仪器进行检测，有问题及时附图并处理，同时及时总结，对出现的问题进行分析并解决。

1.2.4 精打磨工序

精打磨作为整个焊接作业的最后一道工序，质量好坏影响着钢轨的平顺性，体现出来的就是乘客在乘车的舒适度受影响。因此在质量控制上也是多方位入手。首先在焊接24h时效之后再进行打磨作业，在接头内部残留应力释放完毕之后，钢轨基本上处于稳定状态，在此时进行打磨作业，会比较稳定。另外在打磨时，对接头外观的修正也是多次打磨，少量修正。

2 含凸台道床型焊轨作业

有的地铁线路在设计时考虑减震降噪后，会在线路上设置有减震道床板类型。因为道床浇筑在先，有些道床板上会浇筑整体凸台，且连续距离较长，会造成25m轨缝落在其旁边。焊机机头箱体宽度尺寸固定（两侧约50cm）超過凸台到钢轨的距离（约20cm）而使焊机无法加持钢轨焊接，同时因工程量少以及业主要求不能采取铝热焊、气压焊等其他焊接方法，只能采取钢轨垫高的方法进行闪光焊接。

2.1 凸台焊接作业

在保证安全的前提下，通过垫高焊机后端钢轨使之高于凸台，能够使焊机夹持到钢轨，从而能够焊接。在对位时，要保证焊接接头的平顺性，在接头后端的第4个和第18个枕木钢轨下加入和凸台同高的垫板，使焊机后端的钢轨呈一字形，通过调整焊机前段钢轨的高低来保证接头不会出现高、低错牙等现象。同时为保证钢轨轨距的变大，采用定制拉杆控制轨距，确保在行车时的安全。

2.2 凸台打磨作业

在焊接完成的24h后，开始精打磨。外形打磨一般要经历三道工序，第一就是清除钢轨表面已有的缺陷，第二是将变形的轨头整形，最后是将轨头打磨成所要求的形状。外形打磨可解决如下问题：①控制钢轨侧磨和轮轨作用力；②控制钢轨作用力；③控制波磨。需注意小半径曲线地段，钢轨更易磨损，因此需要更多的维护和打磨。

因凸台的影响，在精打内侧工作边时，仿形打磨机无法打磨。只能抬高钢轨，在打磨时控制预留量，在打磨后，把钢轨落槽再复测来保证接头打磨质量。

剩余工序在作业时和平常大同小异，就暂不诉述。

3 结语

在特殊地段的移动闪光焊作业困难解决后，整个地铁项目的焊轨工作会顺利进行，进而早日完工；也因为移动闪光焊的优点，在提高经济效益的同时进一步保证无缝线路的质量优势。

参考文献：

[1]TB/T1632.1-2014，钢轨焊接[S].国家铁路局.

[2]杨来顺.客运专线无缝线路的钢轨焊接[J].铁道工程学报，2005，85（1）：47-50.

[3]雷晓燕.钢轨打磨原理及其应用[J].铁道工程学报，2000，01（27）.

[4]广钟岩，高慧安.铁路无缝线路[M].北京：中国铁道出版社，2005.endprint