TBT1631-2002 钢轨电弧焊补技术条件-（高清无水印）.pdf

TB TB 中华人民共和国铁道行业标准 中华人民共和国铁道行业标准 TB/T 16312002 TB/T 16312002 钢轨电弧焊补技术条件 钢轨电弧焊补技术条件 20020210 发布 20020701 实施 中华人民共和国铁道部 发布中华人民共和国铁道部 发布前前 言言 本标准是在铁道行业标准 TBT 16311985钢轨电弧焊补技术条件基础上，结合多年生产实践，进行修订的。本标准此次修订对技术内容主要作了如下修改：增加了一些新的钢轨焊补焊条和自保护药芯焊丝；增加了焊补材料、弧焊机的检验方法；焊补工艺进行了调整，加快了焊补速度；增加了预热测温要求；增加或修改了对焊接电源、预热等方面的要求；增加了对焊补人员培训的要求。本标准从生效之日起，同时代替 TBT 16311985。本标准由铁道部标准计量研究所提出并归口。本标准起草单位：铁道科学研究院金属及化学研究所、铁道部标准计量研究所、广州铁路(集团)公司、重庆运达焊接设备有限公司、娄底焊接材料厂。本标准主要起草人：丁韦、黄辰奎、朱梅、黄旭华、周源、王建军。本标准委托铁道科学研究院金属及化学研究所负责解释。钢轨电弧焊补技术条件 钢轨电弧焊补技术条件 1.范 围 1.范 围 本标准规定了钢轨焊补用手工焊条、自保护药芯焊丝(以下简称焊条和焊丝)、焊补设备等的要求、试验方法、检验规则等内容。本标准适用于钢轨出现的表面擦伤、低塌(包括焊缝低塌)、磨耗以及轨端(包括淬火和未淬火)剥落掉块时的电弧焊补。2.引用标准 2.引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GBT2291994 金属夏比缺口冲击试验方法 GBT2312000 金属布氏硬度试验方法 GBT9841985 堆焊焊条 GBT26521989 焊缝及熔敷金属拉伸试验方法 GBT43361984 碳素钢和中低合金钢的光电发射光谱分析方法 GBT100451988 碳钢药芯焊丝 GBT 132981991 金属显微组织检验方法 JBT 95281999 原动机 弧焊发电机 3.要 求 3.要 求 3.1.焊条、焊丝 3.1.1.焊条、焊丝型号分类按 GBT984 和 GBT10045 执行。3.1.2.焊条、焊丝的化学成分应分别符合表 1 和表 2 的规定。表 1 焊条化学成分 化 学 成 分 焊条型号 焊条 代号 C Si Mn Cr Ni Mo S P Re EDPCrMoV-A2-15 D147Cr 0.12 0.251.201.60 0.400.60 0.400.70 0.03 0.03 EDPNiMoV-A2-15 D147Ni 0.12 0.250.801.10 0.901.20 0.701.00 0.03 0.03 D147 0.12 0.501.502.00 0.400.70 0.200.40 0.200.50 0.03 0.03 EDPCrMoNi-A2-15 D147RE 0.12 0.501.502.00 0.300.60 0.300.50 0.200.50 0.03 0.03 加0.50 表 2 焊丝化学成分 化 学 成 分 焊丝 型号 焊丝代号 C Si Mn Cr Ni Mo S P A1 EF04-30 ZBH-Cr3 0.15 0.80 1.201.80 3.004.00 0.03 0.032.00EF04-35 ZBH-CrNi2 0.15 0.50 0.801.10 0.701.50 2.003.00 0.400.70 0.03 0.032.00EF04-30 ZBH-Cr2 0.13 0.40 0.701.20 1.502.20 0.03 0.032.003.1.3.焊条和焊丝熔敷金属的抗拉强度、屈服强度、延伸率、冲击试验结果以及堆焊层硬度应符合表 3 的规定。表 3 焊条和焊丝熔敷金属力学性能 类 型 抗拉强度b MPa 延伸率5 冲击吸收功 AkU2(常温)J 布氏硬度(HB S103000)焊 条 700 15 47 300350 焊 丝 700 15 27 300350 3.2.电焊机 3.2.1.用于钢轨焊补的电焊机应为直流焊机。手工焊机最大焊接输出电流不小于 200A。半自动焊机最大焊接输出电流不小于 300A。3.2.2.线上焊补使用手工内燃弧焊机时，焊机的空载电压 60V85V，工作电压 22V28V。焊接电流 50A200A。负载持续率不低于 70。重量不宜大于 80kg。辅助电源为交流或直流 220V，功率不小于 2kW。3.2.3.线上焊补使用半自动内燃弧焊机时，焊机的空载电压 60V85V，工作电压 16V28V，缓降特性，焊接电流 80A300A，负载持续率不低于 70。重量不宜大于 170kg。辅助电源为交流或直流 220V，功率不小于 2.5kW。3.3.测温仪 测温范围不小于 0500；测量温度在 200以上时，测量误差应不大于读数的 1.5。3.4.焊补钢轨范围 经探伤确认内部无伤损并且无表面重伤的钢轨允许焊补。3.4.1.钢轨轨头顶面的擦伤、剥落、掉块和焊接接头磨耗、低塌等，允许焊补的长度为 300mm，伤损长度超过 300mm，应分段进行焊补。3.4.2.钢轨接头同时出现磨耗、低塌、擦伤和剥落掉块时，应先处理擦伤和剥落掉块。3.5.焊补要求 3.5.1.焊补前应彻底清除裂纹和待焊部位钢轨硬化层、油污与铁锈，并露出金属光泽。利用列车间隙作业时，因缺陷或伤损严重，需打磨的宽度接近整个轨顶宽度时，应分两次进行打磨。首先磨去轨顶面的三分之二。待焊补达一半轨头顶面后，再磨掉其余部分，进行焊补。3.5.2.打磨后用磁粉探伤法或染色渗透法进行探伤，不得有残留微细裂纹，最后应清除探伤磁粉或染色膜。3.5.3.焊补前应进行预热，在待焊部位外扩 50mm 范围内，预热温度达到 350400。在全部施焊过程中，施焊部位温度不得低于 300，以确保焊补层及热影响区不产生马氏体组织。3.5.4.预热温度应使用快速温度计测量，测量部位为待焊处。3.5.5.焊补时环境温度不得低于 10，风力不大于 4 级。雨雾天或大风天时，不得进行焊补作业。3.5.6.焊条使用前应在 350400的烘箱内保温 2h。烘烤后的焊条应装入有干燥剂的容器内保持干燥，在 24h 以内使用。焊条不得污染和潮湿。3.5.7.焊 补 电 弧 电 压、焊 补 电 流 的 要 求 见 表 4。表 4 焊补工艺参数 类 型 直径 mm 电弧电压 V 电流 A 电弧极性 焊道宽度 mm 焊道重叠量 3.2 2527 100130 直流反极性 911 12 焊道宽焊 条 4.0 2527 130160 直流反极性 911 12 焊道宽1.2 2731 160200 直流正极性 1115 12 焊道宽焊 丝 1.6 2831 200230 直流正极性 1115 12 焊道宽3.5.8.焊补顺序由深到浅，从轨头顶面内侧依次向外堆焊，施焊方向为沿钢轨纵向与列车运行方向相反。3.5.9.焊补的引弧点应在焊补区域内，不得在非焊补区钢轨轨面或其他部位引弧，收弧坑应回到焊补区域内的焊补金属上，弧坑要填满。3.5.10.焊补后，应立即进行缓冷处理。用隔热材料(如石棉或石墨)将焊补部位盖上，等焊补处冷至 200以下，将隔热材料取下。3.5.11.钢轨冷却后，用砂轮沿钢轨纵向打磨时，不得定点打磨，以免轨面升温发蓝变色。3.5.12.目检焊补层外形，应符合钢轨轨头顶面轮廓形状。3.5.13.焊补表面及其热影响区，如有焊接缺陷，应重新清除焊补。3.5.14.用 1m 直尺检查焊补处轨面的平顺程度，允许堆焊金属较附近轨面有 0.2mm 突出，低凹者应重新加热焊补。3.5.15.焊补修复后，应对焊补处进行超声波探伤检查。若有缺陷应重新清除焊补或处理。3.5.16.从事钢轨焊补人员应进行技术培训，持钢轨焊补工证上岗。3.5.17.每焊补一处应作详细记录，内容应包括：a)钢轨缺陷伤损里程位置；b)伤损类型和部位；c)焊补尺寸；d)环境条件及气温；e)预热温度；f)焊条牌号与规格；g)焊机型号；h)焊补后质量检查；i)焊补单位；j)焊工和检查人员姓名；k)焊补日期。4.4.试验方法试验方法 4.1.用于焊条、焊丝熔敷金属检验的试验板可选用普通钢板，但需用试验焊条或焊丝在坡口面及垫板表面加上 3mm 以上的隔离，确保熔敷金属不受母材影响。4.2.焊条、焊丝熔敷金属化学成分试验方法按 GBT 4336 的规定进行。4.3.焊条、焊丝熔敷金属的取样方法按 GBT 10045 的规定进行。拉伸试验方法按 GBT 2652 的规定进行。冲击试验方法按 GBT 229 的规定进行。4.4.焊补层硬度试验应在钢轨上进行，钢轨长度应大于 500mm，堆焊面积为 60mm80mm，堆焊两层。硬度试验方法按 GBT 231 的规定进行。4.5.金属显微组织检验用试样取自于硬度试验后的试样。试验方法按 GBT 13298 的规定进行。4.6.电焊机的外观、启动、电压调节范围、功率、空载电压试验方法按照 JBT 9528 的规定进行。5.5.检验规则检验规则 5.1.电焊机、焊条及焊丝产品应经制造厂质量检验部门检验合格后方可出厂，出厂时应附有产品质量合格证。5.2.出现下列情况之一应进行型式检验：a)正常生产后，如结构、材料、生产工艺有较大改变，可能影响产品性能时；b)正常生产时，每生产一年后；c)停产一年后，恢复生产时；d)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；e)质量监督机构提出进行型式检验要求时。