摘 要:結(jié)合武漢輕軌軌道工程,詳細介紹用K920 小型焊機焊軌的施工工藝。
關(guān)鍵詞:武漢輕軌; K920 焊機; 施工工法
1 概述
鋼軌焊接質(zhì)量對鐵路行車安全和延長鋼軌使用壽命具有十分重要的意義。目前,我國鐵路鋪設(shè)的無縫線路,一般情況下廠焊采用接觸焊,工地焊采用小型氣壓焊和鋁熱焊。因接觸焊機械化程度高,焊縫材質(zhì)與母材等同,且焊機有質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),保證每個焊接頭質(zhì)量穩(wěn)定一致,所以在3 種焊接方式中,接觸焊的焊接質(zhì)量最好。
K920 閃光接觸焊機是在鐵道部科教司主持下,由上海鐵路局科研所、中鐵十一局集團等單位共同開發(fā)生產(chǎn)的,根據(jù)武漢軌道交通軌道一期工程的需要,中鐵十一局利用該機進行了基地小型固定式焊接。該工程全長雙線10.234 km , 其中無縫線路單線19.2 km , 鋼軌采用PD360 kg/ m 軌。施工中首先用K920 焊機將25 m 的標準軌焊成1.5 m 的長鋼軌,通過長軌運輸車送至現(xiàn)場鋪設(shè)后采用移動式氣壓焊焊成無縫線路。
2 K920 焊機特點
(1) 該機結(jié)構(gòu)緊湊,運輸安裝方便,將兩集裝箱支撐就位,安裝好焊軌滾道線后,很快能形成生產(chǎn)能力。特別適用于小規(guī)模的無縫線路的基地焊接,占用場地少,安裝生產(chǎn)快。
(2) 焊接全過程受計算機控制,保證了焊接質(zhì)量均勻可靠。
(3) 工藝簡單,勞動強度小,使用安全便利。
(4) 可自發(fā)電,也可外接電源,方便靈活。
3 施工工藝
3.1 工藝流程(圖1)
3.2 作業(yè)過程及要點
焊軌生產(chǎn)線根據(jù)施工要求進行安裝布置,一般情況下設(shè)有選配軌、軌端處理、推送、焊接、正火、打磨、探傷及檢測、長軌吊存等工位,每個工位以標牌形式寫出其操作規(guī)程。
(1) 選配軌 利用2 臺5 t 龍門吊將25 m 長的標準軌吊放配軌臺上,經(jīng)過檢查測量,判斷其是否能上道焊接。待焊鋼軌應(yīng)滿足以下規(guī)定:
① 對鋼軌全部進行探傷檢查,剔除損傷軌;
② 鋼軌進行調(diào)直處理,使鋼軌全長范圍內(nèi)直順,不得有硬彎,鋼軌兩端1 m 長內(nèi)不直度不得大于0.5 mm ;
③ 鋼軌長度誤差不得大于±10 mm ; 鋸切斷面處的不平整度不得大于0.5 mm ;
④ 鋼軌表面或內(nèi)部不得有裂痕、重皮、夾渣、縮孔、嚴重偏析等缺陷。
(2) 軌端處理 鋼軌焊前在配軌臺上應(yīng)對焊軌兩端進行除銹處理。要求表面光潔,不得有銹斑,打磨量一次不超過012 mm ; 待焊軌待焊時間超過24 h 或油水沾污,必須重新打磨處理,打磨長度600 mm 左右。
(3) 焊軌 對位合格后, 接通電源, 兩鉗口通以400 V 電壓焊接,激活自動焊接程序,分別進入預閃階段、穩(wěn)定高壓閃光階段、低壓閃光、加速閃光以及頂鍛階段,頂鍛完成以后整個焊接過程結(jié)束。
閃光焊接完成后,鋼軌夾緊裝置快速松開兩鉗口, 焊機頭內(nèi)的推瘤刀立即進行推瘤,完成一個鋼軌接頭的焊接。
(4) 正火 鋼軌焊接接頭需進行焊后處理。熱處理采用(氧+ 乙炔) 火焰正火。當鋼軌焊接頭溫度降至500 ℃ 以下時開始火焰正火。加熱器沿焊接頭縱向擺動,軌頭加熱的表面溫度一般不超過950 ℃,軌底角加熱的表面溫度不低于830 ℃,鋼軌表面正火加熱溫度采用光電測溫儀,并作好正火記錄。
(5) 打磨 利用鋼軌打磨機具打磨鋼軌焊接接頭的軌頂面、側(cè)面,打磨時不宜橫向打磨焊縫,且不使鋼軌表面“發(fā)藍”。在打磨時若溫度高,要暫停打磨,待溫度適宜時再進行打磨。
(6) 焊縫探傷檢查 利用超聲波探傷儀對鋼軌焊縫進行探傷檢查,遵循以下規(guī)定:探傷要待焊縫自然冷卻到50 ℃ 以下才能進行;焊縫內(nèi)部任何部位發(fā)現(xiàn)有未焊透、裂紋、夾渣等缺陷時,該焊頭必須截鋸重焊。
(7) 焊縫驗收 焊縫探傷合格后應(yīng)檢查其外觀尺寸,檢查結(jié)果符合表1 要求。
表1 焊接接頭允許幾何偏差mm
(8) 長鋼軌儲存 長鋼軌焊接驗收合格后,利用多臺龍門吊,將其吊放到長鋼軌存放臺位上。長鋼軌在儲存中按下列規(guī)定進行操作:
① 寫明長鋼軌的鋼軌編號、長度,分類堆碼;
② 堆碼長鋼軌的各層之間采用鋼軌支墊,間距5 m , 各鋼軌支墊上下對正并與各層鋼軌垂直放置;
③ 吊軌時緩起緩落,嚴禁跌落、碰撞,吊運中保持長鋼軌平穩(wěn)。
4 主要設(shè)備機具配備(表2)
5 勞力組織(表3) 表3 焊接過程中的人員組織
工序內(nèi)容
短軌吊放及儲存
選配軌及軌端調(diào)直
軌端除銹刷面
鋼軌推送
焊軌
焊后焊頭正火
焊頭粗磨
焊頭精磨
長軌吊運及裝車
探傷及外型檢測
6 質(zhì)量要求
(1) 焊前的型式檢驗
操作人員數(shù)量
3
3(含1 名技術(shù)員)
2
4
3
2
1
2
8(含1 名指揮)
2(兼管技術(shù)資料)
共計30 人
為確保鋼軌的焊接質(zhì)量,正式焊接前,首先調(diào)整焊機的焊接工藝參數(shù),在適合的工藝參數(shù)下焊出焊頭進行型式檢驗,型式檢驗通過后再進行大規(guī)模焊接。型式檢驗按《鋼軌焊接接頭技術(shù)條件》( TB/ T1632) 中的規(guī)定完成,其檢驗項目包括10 項指標,即落錘、靜彎、疲勞、金相、硬度、外觀、斷口、探傷、拉伸及沖擊韌性, 其中任何一項不合格都不能通過,需重新調(diào)試。
(2) 焊接過程控制
型式檢驗通過后,按焊接參數(shù)進行正式焊接,不得改變。每個焊頭焊接時采用計算機全過程監(jiān)控,并進行自動識別判斷,不合格時應(yīng)鋸切后重新焊接。每個焊頭焊完后須進行正火,以改善其結(jié)構(gòu)組織,增強其綜合機械性能,最后還要進行探傷和外觀檢測,合格后方可上線。焊完500 個焊頭后,按規(guī)定進行周期性生產(chǎn)檢驗。
7 施工安全注意事項
在焊軌過程中,除遵守機械本身的安全規(guī)則外,還應(yīng)注意以下事項:
(1) 在鋼軌推送過程中,速度不宜過快,以防撞壞滾道或翻軌傷人;
(2) 焊接時人員應(yīng)避開飛濺的火花,并設(shè)防;
(3) 正火區(qū)內(nèi)禁止吸煙, 防止氧氣、乙炔泄露而爆炸;
(4) 長軌吊裝時,應(yīng)使各龍門吊起吊均勻,長軌始終保持在同一水平面上。為防止某一龍門吊失靈,須設(shè)一總應(yīng)急開關(guān)。
