提高鋼軌焊接質(zhì)量 發(fā)揮無(wú)縫線路的優(yōu)越性

曹玉峰

（內(nèi)蒙古集通鐵路（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錫林浩特工務(wù)段 內(nèi)蒙古錫林浩特 026000）

提高鋼軌焊接質(zhì)量 發(fā)揮無(wú)縫線路的優(yōu)越性

曹玉峰

（內(nèi)蒙古集通鐵路（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錫林浩特工務(wù)段 內(nèi)蒙古錫林浩特 026000）

近年來我國(guó)軌道交通建設(shè)速度較快，這也有效的帶動(dòng)了鐵路建設(shè)的規(guī)模，特別是重載鐵路取得了較快的發(fā)展，這也對(duì)線路平順及軌道結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。無(wú)縫鐵路作為軌道結(jié)構(gòu)的重大變革，在當(dāng)前鐵路中廣泛應(yīng)用，有效的提高列車運(yùn)營(yíng)的速度。鋼軌無(wú)縫焊接作為無(wú)縫鐵路焊接技術(shù)中非常重要的環(huán)節(jié)，也是行車安全的重要保證，因此需要提高鋼軌焊接質(zhì)量，使無(wú)縫鐵路的優(yōu)越性更好的發(fā)揮出來。

無(wú)縫鐵路；鋼軌；焊接方法；工藝流程；無(wú)縫焊接技術(shù)

鐵路線路作為鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾A(chǔ)，主要由無(wú)數(shù)根鋼軌連接而成。近年來鐵路不斷提速，這也使無(wú)縫線路在實(shí)踐中廣泛應(yīng)用，特別是對(duì)于高速及重載鐵路來講，無(wú)縫線路更是其最優(yōu)選擇。在無(wú)縫線路中，需要提高鋼軌焊接質(zhì)量，采取先進(jìn)的焊接方法，確保無(wú)縫線路的作用更好的發(fā)揮出來。

1 無(wú)縫線路鋼軌焊接方法及其工藝流程

1.1 焊接方法

當(dāng)前無(wú)縫線路鋼軌通常會(huì)采用分步焊接方法進(jìn)行焊接作業(yè)，在實(shí)際施工過程中，會(huì)提前在施工沿線布置焊接工廠，并將標(biāo)準(zhǔn)鋼軌運(yùn)至焊接工廠，在工廠內(nèi)將鋼軌焊接成更適宜近距離搬運(yùn)的焊接鋼軌，并在工地上進(jìn)行拼接安裝。目前鋼軌焊接采用的方法多以接觸焊、氣壓焊、鋁熱焊及電弧焊等為主。

（1）接觸焊。采用接觸焊時(shí)訂是利用電阻阻礙電流所形成的高溫?zé)崃縼磉M(jìn)行焊接，在施工中設(shè)備較為復(fù)雜，而且需要投入較大的成本，對(duì)電源功率具有較高的要求，但應(yīng)用接觸焊時(shí)工程進(jìn)度較快，質(zhì)量十分可靠，但這種焊接方法只局限在工廠內(nèi)部進(jìn)行焊接使用。

（2）氣壓焊。通過燃燒可燃?xì)怏w產(chǎn)生的熱量來對(duì)鋼軌進(jìn)行融化，同時(shí)施加物理壓力，從而實(shí)現(xiàn)鋼軌的焊接。利用氣壓焊進(jìn)行焊接時(shí)投資成本較小，對(duì)電源功率要求不高，而且焊接速度較快，但在對(duì)接頭斷面進(jìn)行焊接處理時(shí)對(duì)技術(shù)具有較為苛刻的要求。

（3）鋁熱焊。主要是通過對(duì)鋁熱劑進(jìn)行燃燒所產(chǎn)生的熱量來對(duì)鋼軌焊接處進(jìn)行加熱，使融化的鋼水能夠被導(dǎo)入到砂模中，實(shí)現(xiàn)鋼軌的無(wú)縫焊接。鋁熱焊對(duì)設(shè)備要求不高，易操作，但焊接質(zhì)量很難保證，在對(duì)焊接質(zhì)量檢查時(shí)要高度依賴現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

（4）電弧焊。電弧焊在普通維修工作中經(jīng)常會(huì)用到，焊接處金屬機(jī)械性能能達(dá)到較高的水平，而且在焊接硬度和耐磨強(qiáng)度方面效果十分顯著。

1.2 焊接技術(shù)的工藝流程

鋼軌焊接技術(shù)工藝流程如下：檢查鐵軌、驗(yàn)收→測(cè)量、匹配軌道→前調(diào)直→前打磨→焊接→冷卻、細(xì)磨→正火熱處理→后調(diào)直→冷卻→細(xì)磨→處型檢驗(yàn)、無(wú)損檢測(cè)。要將這套工藝應(yīng)用到實(shí)際焊接工作中，還需做如下調(diào)整：

（1）鋼軌調(diào)直工藝，一般情況下由于軌下空間相對(duì)狹窄，調(diào)直Y軸剖面是一項(xiàng)十分困難的工作，不利于軌面的平滑。

（2）在固定式焊接法下，工位保持固定，工作物則是流動(dòng)的，工藝作業(yè)是平行進(jìn)行的。因此在焊接時(shí)，工作物保持不變，工位流動(dòng)，工藝作業(yè)限制在單個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行。在組織焊接工作時(shí)，可以將工作人員分成兩個(gè)組，其中一個(gè)組專門負(fù)責(zé)焊前處理工作，另外一組則負(fù)責(zé)焊后處理工作。

2 提高無(wú)縫線路鋼軌焊接技術(shù)穩(wěn)定性的方法和手段

2.1 采用外側(cè)支擋或內(nèi)側(cè)加拉桿

在曲線地段，雙軌鐵路的外側(cè)線路上的支擋結(jié)構(gòu)可以在線路外側(cè)將截面為100mm×100mm的樁打入到路基內(nèi)，將木板嵌入在樁與軌枕之間。樁與木塊的這種特殊構(gòu)造，能為軌道提供充分的橫向力支持，可有效防止鋼軌向曲線外側(cè)歪曲變形，顯著改善無(wú)縫軌道的穩(wěn)定性。

在實(shí)際工作中，如果在曲線外側(cè)設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)遇到難題時(shí)，可考慮在曲線內(nèi)側(cè)設(shè)置拉桿結(jié)構(gòu)。具體方法是，首先將混凝土樁打入到內(nèi)側(cè)路基內(nèi)，依靠拉桿連接樁與鋼軌。在這種結(jié)構(gòu)下，拉桿能產(chǎn)生可靠的橫向力保證長(zhǎng)鋼軌不會(huì)發(fā)生橫向變形，從而提高無(wú)縫線路的穩(wěn)定性。

2.2 合理應(yīng)用整體道床

整體道床結(jié)構(gòu)屬于一種新型的軌下基礎(chǔ)，具有較強(qiáng)的整體性，而且容易維修，質(zhì)量較好，通過合理對(duì)整體道床進(jìn)行應(yīng)用，能夠充分的發(fā)揮出無(wú)縫線路鐵軌的優(yōu)勢(shì)。由于碎石道床軌道的橫向阻力會(huì)受到碎石對(duì)軌枕約束力的影響，一旦道床中軌枕出現(xiàn)橫向位移傾向時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致整體受力部分產(chǎn)生較大的阻力。而整體道床結(jié)構(gòu)主要以鋼筋混凝土為主，具有較好的抗橫向阻力性能，這對(duì)提高無(wú)縫線路的穩(wěn)定性具有非常重要的意義。

2.3 小阻力扣件的使用

在無(wú)縫線路使用過程中，對(duì)于橋梁地段，無(wú)縫鋼軌線路在受到溫度力作用下，還需要面對(duì)伸縮力的影響。通常情況下，一般長(zhǎng)鋼軌的內(nèi)軸向壓力、溫度力、伸縮力等都會(huì)大于安全閥值。而且長(zhǎng)鋼軌伸縮力的大小還與線路線路縱向阻力存在著密切的關(guān)系，因此為了能夠更好的控制長(zhǎng)鋼軌的伸縮力，需要采取有效的控制來降低縱向阻力。在實(shí)際施工中，通常會(huì)使用小阻力扣件，相較于道床，小阻力扣件阻力較小，通過減小扣件扣壓力來達(dá)到降低線路縱向阻力的目的，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)伸縮力的有效控制。

2.4 完善鋼軌焊接制度

由于鋼軌焊接制度對(duì)質(zhì)量方面規(guī)定的缺乏，導(dǎo)致屢屢出現(xiàn)鋪后斷折的現(xiàn)象。為延長(zhǎng)鋼軌實(shí)用期，需增設(shè)對(duì)過程的監(jiān)管與調(diào)控。通過對(duì)各焊軌企業(yè)資質(zhì)、焊工素質(zhì)、設(shè)備器材、焊接方法的調(diào)查，籌劃出一套完整的鋼軌質(zhì)量要求規(guī)定。同時(shí)，還應(yīng)增設(shè)無(wú)縫線路焊接計(jì)劃，保證跨區(qū)間無(wú)縫線路的有效實(shí)施，建立一套標(biāo)準(zhǔn)的鋼鐵質(zhì)量體系，是保證無(wú)縫線路正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

2.5 全面提高焊接人員整體素質(zhì)

需要做好鋼軌焊接現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督工作，監(jiān)理人員需要對(duì)整個(gè)鋼軌焊接過程進(jìn)行監(jiān)督和管理，提高鋼軌焊接質(zhì)量。同時(shí)還要重視焊接人員的培訓(xùn)工作，采用多種形式來提高焊接人員的技術(shù)水平，使其能夠掌握先進(jìn)的焊接技術(shù)和方法，并在實(shí)際工作中進(jìn)行應(yīng)用，確保鋼軌焊接質(zhì)量的全面提升。

3 結(jié)束語(yǔ)

近年來無(wú)縫線路在不同氣候區(qū)的鐵路中得到廣泛應(yīng)用，而且取得了較好的應(yīng)用效果。在當(dāng)前鐵路運(yùn)行速度不斷提升的新形勢(shì)下，我國(guó)加快了加長(zhǎng)無(wú)縫線路的發(fā)展步伐，這有效的減少了機(jī)車運(yùn)行能耗，因此需要提高鋼軌焊接質(zhì)量，使無(wú)縫線路的優(yōu)越性更好的發(fā)揮出來，加快推動(dòng)我國(guó)鐵路事業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展。

[1]鄒海榮.因地制宜安排寒冷地區(qū)無(wú)縫線路的養(yǎng)護(hù)維修[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（11）.

[2]劉繼成.跨區(qū)間無(wú)縫線路養(yǎng)護(hù)維修方法探析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)（工業(yè)技術(shù)），2010（8）.

[3]馬學(xué)義.加強(qiáng)跨區(qū)間無(wú)縫線路鋼軌接頭現(xiàn)場(chǎng)焊接的質(zhì)量[J].中國(guó)科技博覽，2013（5）.

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1004-7344（2016）35-0180-01

2016-11-29