6.2.10工地钢轨与道岔焊接施工工艺与方法工地钢轨焊接采取气压焊接施工；工地道岔内及两端与线路连接的钢轨锁定焊接采取铝热焊。

6.2.10.1 工地焊接的一般规定1 气温低于0℃时不宜进行工地焊接.刮风、下雨天气焊接时，应采取防风、防雨措施。

中雨、大雨和风力大于4级时不应进行焊接作业。

气温低于10℃时，焊前应用火焰预热轨端0.5m 长度范围，预热温度应均匀，钢轨表面预热升温为35℃～50℃，焊后应采取保温措施。

2 承受拉力的焊缝，在其轨温高于400℃时应持力保压。

3 工地钢轨焊接应符合长钢轨布置图，其加焊轨长度不得小于12m 。

6.2.10.2工地钢轨气压焊接施工工艺与方法1工地钢轨气压焊接施工工艺流程图工地钢轨气压焊接施工工艺流程图2 工地钢轨气压焊施工工艺 （1）焊前准备全面检查水路、油路、气路系统是否畅通，加热器点火火焰是否正常；推凸装置各部件运转灵活与否，与轨型是否适合，刀刃完整状态。

一切正常后，把后垫、前刀体、底刀均放在便于操作的位置上，以备使用。

（2）焊前钢轨端面打磨气压焊是通过两被焊端面之间原子的互相扩散形成新的金属键而完成再结晶的。

为了获得高强度焊接接头，必须使两被焊端面之间互相接近到足以建立起新的金属键的距离之内。

由于钢轨端面常有很厚的金属锈及其它油水等污物，端面凹凸不平，在这种状态下很难实施金属键连接，必须进行端面打磨处理。

（3）对轨和夹轨对轨包括拨轨、垫轨和轨缝调整三项内容。

A 拨轨和垫轨在待焊轨的下面，焊缝的两侧各垫四块枕木墩或专用的垫轨装置。

第一块距离焊缝1.2～1.5 m ，其余相距4.0～5.0 m 。

符合要求后，安放钢轨，并将钢轨人工拨正。

B 轨缝调整在轨缝调整之前，应把压接机扣放在一侧待焊的钢轨上，然后把轨缝调整至8～15 mm ，推瘤顶 锻熄 火探伤整 修轨缝太小，会因轨温的升高，钢轨的热膨胀而挤死，影响焊接质量；轨缝过大，又会造成压接机行程不够，完不成顶锻等任务。

调整好轨缝后，把压接机移至焊缝处，调整压接机使固定端（右横梁）内侧面距焊缝中间230～235 mm。

C 端面的保护对待焊钢轨已经打磨好的端面，夹上压接机后，更要格外注意保护端面的清洁，要用专用的“防护盒（罩）”盖好，防止污物沾污端面，影响焊接质量。

力争点火焊接时间控制在3 min 之内。

对于外界环境不良的情况，时间愈短愈能减少端面受污染的机会，从而保证焊接质量。

D 夹轨夹轨是通过固定压接机来实现，二者是同步进行的，夹轨时，待焊两根钢轨的轨底要求齐平，不平时要加垫片垫平，并用靠尺精调，然后拧紧轨顶螺栓，检查高低是否符合要求，否则重新松开，调整垫平，直至符合要求为止。

（4）安放加热器固定好压接机后，开始安放加热器。

加热器安放调试符合标准同步调整火孔平面与钢轨周边平面距离，并控制在24～25 mm 范围内。

加热器的火孔平面，要与钢轨纵轴平面垂直。

而后接通气、水管路（注意在装加热器时，防止水滴入焊缝）。

（5）安放推凸装置推凸装置安装分刀垫和前刀体两步安装。

安放推凸装置前，首先要检查推凸装置各部件活动部分是否灵活，定位是否准确等。

另外，要检查推刀的刃口与钢轨周边的距离是否符合以下要求：轨头1～1.5 mm，轨腰1.5～2 mm，轨底1.5～2 mm。

A 刀垫的安放刀垫安放可在点火焊接前安放也可在顶锻焊接前安放（约在点火后 270 s 左右）。

放置时，应使刀垫拉块挂在压接机的左横梁（活动端）的内侧端板上，使下部的凸条放进压接机拉块的槽内，确保刀垫与端板的内侧面密贴。

B 前刀体的安放在顶锻完成加热器灭火的同时放置前刀体，放置时，使联接体挂住刀垫之凸缘，并落实；同时推进腰刀，使定位销落在定位孔内（操作时可听到嗑嗒声）；然后插入底刀，直到底刀的垫圈贴紧刀体侧面。

装底刀时，注意刀刃朝向焊缝部位，不能放反。

上述操作完成后，即可推凸。

（6）点火焊接点火前，必须按焊前准备逐项重复检查各项设备、安全防护是否符合要求；所需工具是否齐全；所放的位置是否合适。

一切正常后，即可点火焊接。

焊接过程中，禁止一切人员在施工线路上停留，闲杂人员要远离规定的作业区范围。

操作人员除管理好各种设备及管路外，行走时，严禁踩踏与焊接有关的各种胶带管路，以防加热器“放炮”回火。

（7）加热及顶锻在钢轨气压焊试验过程中，合理的焊接温度应控制在1250 ℃左右，此时，钢轨表面温度约在1350～1400 ℃，表面已呈现半熔化状态。

在焊接工作中的加压过程分为三个区段：第Ⅰ段；初始段。

采用26 MPa 的高压力。

此时随加热时间的延续，被焊轨的焊接区由冷态逐渐升温，直至被加热区的钢轨表面产生微量塑性凸起为止。

此时因塑性变形，两被焊轨的贴合面已达到全面积接触，并出现少量区域开始互相结晶（焊合）的现象。

第Ⅱ段：中间段。

在钢轨被焊端面上，采用16 MPa 的低压力。

被加热区的钢轨产生塑性凸起是进入中间段的起始标志。

被焊端面已达到全面接触,随着温度的继续升高，两接触面间的金属晶格以互相扩散的形式进行能量迁移和再结晶，愈来愈迅速地形成新的金属键连结。

其结果是提高了接触面连结的可靠性和焊接接头的强度。

与此同时，两边接触面上的杂质吸附层和氧化膜也在被消除。

第Ⅲ段：焊接段。

在钢轨被焊端面上，采用54 MPa 的高压力。

当被加热区的钢轨达到焊接温度时，即应转入此段。

轨头踏面处有随火焰而动的“镜面熔池”，其温度为1350～1400 ℃。

此阶段检查加热温度时，轨底两角的温度非常重要，过高会发生过烧，过低会出现半焊或假焊，且轨底两角在运营中位于受拉区，质量好坏直接关系到焊头的质量。

焊接段（Ⅲ）开始时在钢轨被焊端面上压力只有22MPa，这是由于金属在高温状态下屈服强度下降，动力油缸只做进给，压力却不能升高。

当这部分高温金属被挤出后，随着相互接触的金属屈服强度提高，对金属的挤压力也迅速增加，直至达到在钢轨被焊端面上的压力为54 MPa 为止。

（8）焊瘤的推除在焊接顶锻结束，加热器熄火的同时，时间控制在10～15 s 内，进行推凸。

对于寒冷天气装刀速度还要加快，否则完不成推凸的任务。

推除工作是分二刀进行的，第一刀为腰刀，轨腰焊瘤推下后，高压泵站油压下降约2 s 左右，开始第二刀推除，第二刀主要推除轨头及轨底焊瘤。

当第二刀将焊瘤推下后，马上停止推凸，油泵换向，准备倒车。

拆除时，注意先抽出底刀，提起定位销，拉出二侧腰刀，再提起前刀体，最后提起刀垫。

与此同时，拆开加热器，取下压接机，至此，焊接过程全部完成。

（9）焊后处理焊后采用正火的热处理工艺来细化晶粒消除粗粒，提高焊缝处的强度，并适当降低、去除一部分内应力。

除瘤后，待焊缝区冷却到400～500 ℃时,立即正火. 气压焊钢轨接头的正火温度经室内试验确定为850～900 ℃。

当钢轨升高到此温度值时便熄灭火焰，使其在空气中自然冷却。

加热器摆动采用均匀摆动法，以焊缝为中心，总宽65 mm 内。

然后用手砂轮机打磨。

主要对轨头的踏面、侧工作面、轨底平面、两轨角上侧面进行修整打磨，用平锉找平,使钢轨外观光滑平顺美观。

3 焊接缺陷防止与处理（1）高低接头及高低错位①设备选择要尽量选择卡轨腰式压接机②对于工艺操作不严造成的焊接缺陷，要严格执行焊接工艺（2）旁弯及错位①严格执行操作工艺，按要求对好轨。

夹紧时，四块斜铁要均匀受力，钢轨顺直一侧最少20 m左右，且一定调好方向，轨要垫平、垫实。

②对焊接用压接机要按要求验收，如油缸出现拉伤等缺陷要及时修整或更换。

③当旁弯向工作侧面凸出时，可用打磨办法排除，否则需用直轨器矫直。

对错位缺陷需割开重新焊接。

（3）轨角塌陷①选择合适燃料气。

如大连轻轨施工选用乙炔气，提高加热器功率，缩短加热时间。

②调整好加热器，使二侧火孔在同一平面内，并按规定安放好加热器，使火孔平面与焊缝平行，另外，采用规定的摆动量摆动加热器，摆幅不超过规定值。

③点火焊接前，检查好各项与焊轨有关设备，保证在工艺规定的时间内完成加热升温。

（4）局部凹陷①提高操作技术水平，工作时精力集中。

②气割时一次割成，如果需要第二次切割需清渣后再切。

出现在轨顶面和两轨头侧面的凹陷，需待钢轨冷却后用二次加热挤压的办法排除。

4 施工设备配备与施工人员组织1 设备配备焊接设备主要包括压接机、加热器、控制箱、水冷装置、高压电动泵站和部分辅助配套设备（直轨器、除瘤割炬、端磨机、顶磨机、手把砂轮、氧气瓶、乙炔瓶及发电机组等2 作业组人员配备6.2.10.3工地道岔铝热焊接施工工艺与方法道岔与线路间钢轨的焊接方法与区间无缝线路相同。

但由于道岔内部某些部位的焊接接头空间较小，需用铝热焊方法进行焊接。

工地铝热焊应有以下设备：砂模、坩埚、支架、焊前加热装置、焊后保温装置（低温条件下）、锯轨机、钢轨拉伸器、推瘤机、打磨机、对正设备和钢轨探伤仪器等。

施工前根据设备材料清单检查并落实必备的工具，材料和设备，到达焊轨现场应对现场条件进行综合调查并采取必要的防护措施。

1 工地道岔铝热焊接施工工艺流程图铝热焊基本工艺流程见下图。

铝热焊基本工艺流程图2工地道岔内部铝热焊接施工方法（1）道岔焊接前,要进行一次全面整修、捣固、补碴，方正岔枕，并方正尖轨与基本轨的相对位置。

如有部件损坏要及时更换。

捣固整修后，保证道岔具有足够的道床阻力。

焊接前先调整好道岔全长及各焊缝,使道岔全长偏差不大于±20mm，各焊缝宽度的偏差不大于±2mm。

岔内钢轨接头焊完后，尚未与无缝线路长钢条焊连时，还要对道岔再进行一次全面整修、捣固，使道岔各部分都处于良好状态。

（2）道岔内钢轨锁定焊接前应进行应力放散，应力分布均匀。

按设计顺序进行道岔内部焊接，为便于道岔焊接时的施工操作，通常按先直股后曲股的原则顺序焊接。

（3）道岔内部锁定焊接及道岔与两端无缝线路锁定焊接应同日在设计锁定轨温范围内锁定和焊接。

当进行完钢轨接头的焊接与胶结后，即对道岔进行全面整修，整修之后再进行辙跟接头的焊接工作。

最后把道岔两端钢轨与无缝线路长轨条焊连起来。

（4）对钢轨端部做外部处理：拆除焊头每侧3～4根轨枕的扣件和垫板，除去接头下方有碍作业的道碴，检查钢轨端头，并用钢丝刷清洁钢轨端头100～150mm，使其满足铝热焊要求。

（5）调整轨缝使其满足焊接工艺要求。

用对正设备从垂直和水平两方向对正轨端。

装配砂模不得使用受潮的部件，应使钢轨端头间隙位于装有砂模底板的托盘的正中央，严格按操作工艺涂抹防漏泥。

（6）确认坩锅干燥、清洁、无裂纹，确认焊药包包装袋密封、干燥和无破损后，将全包焊药慢慢地旋转着倒入坩锅。

倒前应将焊剂混合一下，以免在运输过程中造成成分不均匀。

焊剂顶部呈丘形，插入高温火柴，盖上坩埚帽。

将坩埚支架安好，把坩埚放在支架上，转到砂模上方，调整坩锅位置，使浇注口对正砂模型腔，坩锅底部距砂模顶面为30mm。