世界各国一般采用分步焊接钢轨的办法,即先在铁路沿线设立适中的焊接工厂,将制造厂运来的标准轨在工厂焊接成适合工地近距离运输和铺设机械能够负担的长钢轨,然后再进行现场焊接,连成跨区间无缝线路。一般情况下,即有基地多将30m以下的新钢轨焊连成500m的长钢轨,然后在设现场用铝热焊、气压焊或电弧焊将长钢轨焊成1500m的单元轨,对跨间无缝线路铺设后需进行3次焊接,即采用铝热焊、移动式闪光焊等方法将单元轨(包括道岔)焊连。
目前,全国各个铁路局共有焊轨厂十几个,每个焊轨厂有钢轨焊接生产线1~4条。典型的钢轨焊接生产线布局如图1-52所示,可分为12个工位,其中个别的工位可以根据实际情况增减,但总体大同小异。
图1-52 普通钢轨焊接生产线布局图(单位:m)
焊接生产线中最重要的设备是钢轨闪光焊机,绝大多数是固定式闪光焊机,主要机型有两类:一类是瑞士的GAAS80系列(600、700和580);另一类是乌克兰巴顿焊接研究所的K系列(1000、900)。(https://www.xing528.com)
焊轨厂采用电网供电,电压稳定,焊接工艺参数的重现性好,焊接质量稳定。除了闪光焊机外,其他的辅助设备对保证焊轨质量也起了十分关键的作用。例如,焊前的轨端矫直,焊后的接头中频感应正火(接头热处理),接头四向矫直以及接头精磨等。轨端平直度高低直接影响焊后接头的平直程度,原铁标对钢轨端部的平直度有严格的要求;但从实际情况上看还存在一定的差距,这当中有生产原因,也有运输原因,因此,轨端矫直工序不可省去。接头正火是细化焊缝及接头金属晶粒,提高焊接接头内在质量的重要手段,通过正火,接头延伸率和冲击韧性可大幅度提高。焊接接头的正火方法有两种:中频感应加热和火焰加热,目前工厂焊接均采用中频感应加热方式,与火焰加热方式相比,中频感应加热的稳定性要好得多。四向钢轨焊接接头矫直对于高速铁路来说是必不可少的,近年来我国铁路为了有效提高焊接接头的平直度,将接头热矫直发展成冷矫直,并进口了高精度的四向矫直机,激光检测接头平直度。由此可见,闪光焊接头质量是由一系列先进的装备以及完善的工艺来保证的。详细工艺流程见后续章节内容。
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