钢轨焊接培训教材.doc

钢轨焊接理论培训班讲义
(移动闪光焊部分)
铁科院金化所
北京市海淀区大柳树路2号
主要内容梗概
第一章:基础知识
1.1:金属的力学性能
1.2:钢轨的基本知识
第二章:钢轨焊接理论
2.1:钢轨焊接方法
2.2:闪光焊接的基本概念和基本理论
第三章:钢轨闪光焊接设备
第四章:钢轨闪光焊接工艺和技术规程
第五章:钢轨闪光焊接缺陷及预防
第六章:钢轨焊接接头打磨
第七章:钢轨焊接标准
第八章:高速铁路钢轨焊接质量控制
附录1:百米定尺钢轨吊运,存放规定(暂行)
附录2:钢轨焊接接头标识规则
前言
钢轨焊接质量关系到铁路和车安全
铁路提速和客运专线建设对钢轨焊接质量提出了更高的要求
<<中长期铁路网规划>>描给了2020年以前铁路发展的宏伟蓝图,未来几年是中国铁路大规模建设的关键阶段
我国钢轨焊接作业人员的素质急待提高

第一章 基础知识
1.1 金属的力学性能
金属力学性能:
定义:金属材料在一定的温度条件和外力作用下.抵抗变形和断裂的能力.主要包括:强度、塑性、硬度和韧性。
1.1.1 强度
定义：金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。MPA=N/MM2 常用强度指标主要有：抗拉强度屈服强度
1.1.2 塑性：
定义：金属材料在外力作用下产生永久变形的能力
常用的塑性批标主要有：伸长率5和断面收缩率
标距长度等于试样直径的5倍 通常倍时的延伸率为同一材料的不能直接比较钢轨焊接中用

拉伸试验
抗拉伸试验试件及断口照片
1.1.3 硬度
定义：衡量金属材料软硬程度的一种性能
通常用压入硬度法。常用硬度指标：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。
（1） 布氏硬度：以一定直径、一定载荷P压入表面，保持一定时间，测量压痕直径D，求出压痕面积F（P/F=HB）
表示方法：HBS（压头为卒火钢球，适用于布氏硬度值小于450的材料）
HBW(压头为硬质全金，适用于布氏硬度450-650的材料。例如：150HBS10/1000/30:表示用100MM淬火钢球，在9.81KN（1000KGF）载荷作用下，保持30秒。测得的布氏硬度为150。
优点：硬度值代表性全面，不受个别组成相及微小不均匀度的影响。试验数据稳定。数据重复性强。
缺点：压痕大。不适用于成品检验。
钢轨顶面布氏硬度测量
（2） 洛氏硬度：测量压痕深度。
我国常用三种标尺：HRA\HRB HRC
优点：操作方便。可以直接读数
缺点、：压痕小。代表性差。如果进料存在偏折。测量值分散度大
（3） 维氏硬度：试验原理与布氏硬度相同。根据压痕单位面积载荷计算硬度值。不同点是：压头是金刚石棱锥体。符号：HV 例如：640HV30/20,表示施加30kgf载荷,保持20秒,测得的维氏硬度值是640/
优点:精确可靠
缺点:生产率低,不适用于成批生是的常规检验.
1.1.4韧性:
定义:金属材料在破断前明收能量而进行塑性变形的能力.一般用冲击功来表示:冲击动:AKU(或AKV )
缺口类型:U型.V型之分
韧性转变
金属材料力学性能研究表明.任何金属材料都具有两个强度指标.即屈服强度和断裂强度.两者都随温度下降的速率比断裂强度的下降速率大.因而两者的关系曲线交于某一温度T.当T.T时,断裂强度大于尸屈服强度,材料先发生屈服，后发生断裂;当T<TK时断裂强度小于屈服强度,材料尚未发生屈服就已经达到了它的断裂强度,也就是没有发生明显塑性变形就已经断裂,呈现脆性断裂,温度TK为材料屈服强度与断裂强度相等的温度,即由韧性断裂向脆性断裂转变的温度.也就是韧脆转变温度.因此,凡提高屈服强度的因素,均使用TK升高.促进材料脆性断裂,因此材料的屈强比提高,脆断倾向也会增加.
1.2.1钢轨的作用和要求:
作用:承受机车车辆的重量,并将重量及其震动冲击力传给道床,引导车轮沿规定方向运行.在自动闭塞信号区段上.兼作轨道电路.承受的载荷有:压力,冲击.弯曲.磨在耗.
要求:钢轨应该 有良好的综合性能.包括:足够的强度.良好的耐磨性.较高的抗剥离和抗擦伤能力.良好的软抗疲劳性能.一定的耐腐蚀性.良好的焊接性.
钢轨的冶炼和轧制.
1.2.2钢轨的分类
1)按化学成分:普通碳素钢轨(U74、U71Mn)、低(微)合金钢轨（U75v）合金钢轨
2）按外型尺寸和重量：43kg/m,50kg/m 60kg/m 75kg/m
3)按强度级别：80kg级(U74) ,785Mpa
90kg级(u71Mn) 883Mpa
100kg 级[U75v (PD3) U76NbRe (BnbRe)], 980Mpa
4）按牌号：U74、U71Mn U75v(PD3) 、U76NbRe(BnbRe)等
5）按交货状态：热轧钢轨和热处理钢轨。
钢轨淬火后。强度强以达到1080Mpa-1275Mpa
注：目前我国已经停止生产U74钢轨。干线铁路已经取消U74钢轨，支线铁路还有部分U74钢轨，焊接再用钢轨时可能还会遇到。
1.2.3钢轨的标号
1）牌号：U74、U71Mn U75v、U76NbRe
U74: U是钢轨钢代号。71表示应该种钢轨的平均包含碳量是0.71%
Mn：表示钢轨中含有锰元素。
U71Mn（k）客专用轨，强度级别相当于U71Mn ，化学成分相当于欧洲EN260
2）厂标：
钢轨厂标（攀钢）和牌号（U75v）攀钢，05年，2号炉，第1176炉
现在的标识
武钢的钢轨标识
轨端贴有标签，显示负轨型号。牌号。长度。炉号。交货状态等 。有的还标注适用的线路速度
基础知识：轨头轨腰轨底
1.2.4钢轨的型式尺寸（TB/T2334-2003,铁标适用速度为160km/h及以下）

轨高
允差
轨底宽
允差
轨头宽
允差
面积
50kg/m
152
±0.6
132
+1-1.5
70
±0.5
65.8
60kg/m
176
±0.6
150
+1-1.5
73
±0.5
77.45
75kg/m
192
±0.6
150
+1-1.5
75
±0.5
95.037
注1：端面不对称，允差偏差±1.2mm
注2：钢轨端部弯曲：1米范围内，向上≤0.5mm,向下≤0.2mm,左右≤0.5mm
注3：端面斜度（垂直、水平方向≤0.8mm
注4：高速铁路对钢轨外形尺寸另有要求
1.2.5 TB/T2344-2003对热轧钢轨的表面质量要求
（1）钢轨表面不应有裂纹；
（2）热刮伤、轧痕、纵向线纹、折叠、氧化皮压入等缺陷的深度不应大于0.5mm
（3）冷状态下形成的钢轨纵秘史或橫向划痕、碰伤的深度不应大于：轨头踏面及轨底下面0.4mm（轨底下表面不应有橫向划痕）；钢轨其他部位0.5mm
（4）钢轨表面缺陷允许用打磨方法清理干净。清理应沿纵向进行。清理宽度不应小于深度的5倍。清理后保证钢轨尺寸符合规定。钢轨修磨处应圆滑过渡。并且不应影响其显微组织
1.2.6 钢轨的第学成分（%）

c
Si
Mn
V
Re
p
S
U74
0.67-0.80
0.13-0.28
0.70-1.00

≤0.040
≤0.040
U71Mn
0.65-0.76
0.15-0.35
1.10-1.40

≤0.030
≤0.030
U75v
0.71-0.80
0.50-0.80
0.70-1.05

≤0.030
≤0.030
U76NbRe
0.72-0.80
0.60-0.90
1.00-1.30

≤0.030
≤0.030

1.2.7钢轨中各元素的作用
碳元素：提高强度，硬度。但碳元素增加、塑性、韧性变差。钢轨是高碳钢
锰元素：是一种强化元素、强化铁素和细化珠光体组织。提高强度。硬度但锰保量增加，塑性、韧性变差，过热敏感性淬硬性增加。晚使晶体长。锰元素与硫元素结合形成高熔点的硫化锰杂物。形成焊接缺陷。
硅元素：强化元素。大量溶于铁素休、提高耐磨性。但硅合量增加。塑性、韧性下降，硅与氧的亲和力比铁强。晚形成焊接缺陷。
钒元素：碳化物形成元素、细化晶粒，降低过热敏感性。提高强度。韧性，微量的钒元素对焊接有利。
铌（Nb）元素：固溶到奥氏体中。可使奥代体晶粒细化。提高韧性。
稀土元素 ：改变夹杂物形态，对夹杂物起变质处理作用，提高韧性。
硫（S）元素：有害元素，易形成热裂纹
磷（P）元素：有害元素，易形成冷裂纹。
1.2.8钢轨中的夹杂物
主要是氧化物和硫化物.来源于冶炼过程中的脱氧产物(未脱干净).钢轨中最常见的夹杂物是脆性的链状AL2O3和塑性的长条状MnS、FeS.
危害：破坏基体的连续性，降低韧性、塑性、焊接性、耐磨性、是钢轨疲劳伤损的主要原因。产生裂纹源和应力集中，存在于轨头。常引起剥离和掉块。
非金属夹杂物是钢轨纯净度的重要批标（在TB2344-2003中有规定）：
A类夹杂：硫化物，不应超过2.5级
B类夹杂：氧化铝，不应超过2.0级
C类夹杂：硅酸盐，不应超过2.0级
D类夹杂：球状氧化物。不应超过2.0级
钢轨中的夹杂物：左图：C 类夹杂右图C类D类夹杂共存
1.2.9钢轨中的马氏体组织
是钢轨中的脆性组织，不允许存在
马氏体：高温奥氏体在较快冷却下的较变产物
危害：存在于轨头，引起剥离掉块，存在于轨底，引起断裂
来源：轧制或焊接近程中、注意钢轨或接头在高温下不允许淋水
成分偏析：钢轨中局部某元素含量超高，成分不均匀
危害：焊接性变差。晶格畸变严重，引发形核，断裂，硅元素偏析，焊接时易形成灰斑。
1.2.10 不能直接用于焊接的钢轨
（1）尺寸允许偏差超出铁标的钢轨。特别是轨高轨头宽。轨端向下弯曲超标的钢轨
（2）表面质量或伤损超过铁标规定的钢轨
（3）对钢轨母材落锤检查，复验2次仍不符合规定时；
4.不同牌号的钢轨未通过焊接型式检验的。不得混焊
5异形钢轨型式检验未达到小断而尺寸钢轨焊接标准时
6进货渠道不明，没有质保书的钢轨
7旧轨未来、经整修和探伤时
根据线路设计速度不同，执行不同的钢轨标准
43kg/m-75kg/m热轧钢轨订货技术条件（TB2344-2003）
时速200公里客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件（1998）
250km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件（2005）
时速300公里高速线路60kg/m钢轨暂行技术条件（1998）
350km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件(2004)
以下重点介绍350km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件,主要包括:钢轨几何尺寸,平直度. 化学成分,性能.,表面质量 其它要求参内子标准原文
尺寸允许偏差

160km/h
200km/h
250km/h
300km/h
350km/h
钢轨高度
±0.6
±0.6
±0.6
±0.6
±0.6
轨头宽度
±0.5
±0.5
±0.5
±0.5
±0.5
轨腰厚度
+1.0 -0.5
+1.0 -0.5
+1.0 -0.5
+1.0 -0.5
+1.0 -0.5
轨底宽度
+1.0 -1.5
±1.0
±1.0
±1.0
±1.0
轨底边缘
厚度
+0.75 -0.5
离轨底边缘20mm
的轨底厚度±0.5
+0.75 -0.5
离轨底边缘20mm的轨底厚度±0.5
+0.75 -0.5
轨底凹陷
≤0.4
≤0.3
≤0.3
≤0.3
≤0.3
端面斜度
≤0.8
≤0.6
≤0.6
≤0.6
≤0.6
端面不对称
±1.2
±1.2
±1.2
±1.2
±1.2
平直度允许值

160km/h
200km/h
250km/h
300km/h
350km/h
轨端0-1m
向上≤0.5mm/1.0m

轨端0-2m部位

向上
≤0.3mm/1.0m
≤0.4mm/2.0m
向下
≤0.2mm/2.0m
水平
≤0.4mm/1.0m
≤0.6mm/2.0m
向上
≤0.3mm/1.0m
≤0.4mm/2.0m
向下
≤0.2mm/2.0m
水平
≤0.4mm/1.0
≤0.6mm/2.0m
轨端0-1.5mm部位

向上
≤0.5mm/1.5m
向下
≤0.2mm/1.5m
水平
≤0.7mm/1.5m
向上
≤0.5mm/1.5m
向下
≤0.2mm/1.5m
水平
≤0.7mm/1.5m

距轨端1-2.5部位

垂直
≤0.4mm/1.5mm;
水平
≤0.6mm/1.5m

距轨端1-3m部位

垂直
≤0.4mm/1.5m
水平
≤0.6mm/1.5m
垂直
≤0.3mm/2m
水平
≤0.6mm/2m
垂直
≤0.3mm/2m
水平
≤0.6mm/2m
轨身
垂直方向
≤0.5mm/3m
≤0.4mm/1m
水平方向：
水平≤
0.7mm/1.5m
垂直方向
≤0.4mm/3m
≤0.3mm/1m
水平方向：
水平≤
0.6mm/1.5m
垂直方向
≤0.4mm/3m
≤0.35mm/1.5m
水平方向：
水平≤
0.6mm/1.5m
垂直方向
≤0.3mm/3m
≤0.2mm/1m
水平方向：
水平≤
0.45mm/1.5m
垂直方向
≤0.3mm/3m
≤0.2mm/1m
水平方向：
水平≤
0.45mm/1.5m

（350km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件）
钢号
C
Si
Mn
p
S
V
AL
EN260
0.65~0.75
0.10~0.50
0.80~1.30
≤0.025

0.008~0.025
≤0.03
≤0.004
U75V
0.70~0.78
0.50~0.70
0.75~1.05
≤0.025
0.008~0.025
0.04~0.08
≤0.004

抗拉强度、伸长率和轨头踏面硬度
（350km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件）
钢号
抗拉强度Rm(N/mm2)
伸长率A（%）
轨头踏面中心线硬度（HBW10/3000）
EN260
≥880
≥10
260~300
U75V
≥980
≥10
280~320
轨头跳面中心线硬度值应符合上表规定，在同一根钢轨上石硬度变化范围应不大于30HB
表面质量
1） 钢轨表面不应有裂纹
2） 在热状态下形成的钢轨纵向导位板刮伤、磨痕、热刮伤、纵向线纹、折叠、氧化皮压入、轧痕等的最大允许深度；——钢轨踏面：0.35mm ——钢轨其他部位：0.5mm
3） 在冷状态下形成的钢轨纵向及横向划痕等缺陷最大允许深度；——轨头踏面和轨底下表面0.3mm(轨底下表面不应有横向划痕)——钢轨其他部位：0.5mm
4） 表面缺陷锈磨 如果缺陷深度无法测量，可用深度探测器进行探测，然后修磨到符合以下标准，修磨时可用手砂轮，锉刀或砂带，但应保证钢轨的显微组织不受影响和修磨面轮廓应圆滑，最大允许修磨深度：——钢轨踏面：0.35mm ——钢轨其他部位：0.5mm钢轨10M长范围内表面缺陷不得多于3处，每10m可修磨1处，修磨后钢轨的尺寸和平直度应符合要求。

1.4 热处理钢轨
热处理钢轨
热轧钢轨（俗称素轨）热处理钢轨（俗称淬火轨）
热处理钢轨：同时提高强度和韧性，提高耐磨性。提高寿命经济有效。
热处理钢轨分类：
——在线热处理：钢轨轧制后不再重新加热到奥氏体化状态而直接加速冷却，得到细片状珠光体组织的热处理。利用轧制余热，一次加热全断面
离线热处理：将钢轨重新加热到奥氏体化状态后加速冷却，得到细片状珠光体组织的热处理。利用电感应二次加热。
加速冷却方式：喷风+喷雾
硬化层形状
包围轨头周边呈对称分布的帽形
硬化层深度顶面不小于15毫米，侧面不小于10毫米
热处理钢轨代号太性能
H340:轨顶面硬度332-391（HBW10/3000）
抗拉强度不小于1180Mpa,伸长率不小于10%
H370：轨顶面石硬度341-401（HBW10/3000）
具体要求参见<<热处理钢轨技术条件>>(TB/T2635-2004)
思考量题
金属力学性能常用指标有哪些?
塑性指标主要包括哪两项?硬度指标有哪些?150HBS10/1000/30表示什么意思?
钢轨按照型号\牌号\交货状态如何分类?
解释U75V的含义?
铁道行业标准TB/T2344是关于什么的标准?规定的60kg/m钢轨主要几何尺寸和允许偏差是多少?端面不对称允许偏差是多少?钢轨端部弯曲允许偏差是多少?端面斜度(垂直\水平方向)允许偏差是多少?
350km/h客运专线60km/h钢轨暂行技术条件,规定的钢轨端部弯曲允许偏差是多少?
踏面硬度是多少?在冷状态下形成的钢轨顶面和底面,纵向和横向划痕最大允许深度是多少?
钢轨中主要化学元素有哪些?
热处理钢轨如何分类?
第三章：钢轨闪光焊接设备 3.1.1钢轨闪光焊接生产线附属设备
4.4.1 生产设备主要有
（1） 配电室；
（2） 焊轨作业线（动力滚筒、非动力滚筒）；
（3） 20 吨吊车 4 台： 卸车、选配轨、配合进轨；
（4） 钢轨焊前矫直机1 台：焊前矫直钢轨端硬弯；
（5） 锯轨机（宜采用带锯机）；
（6） 除锈机1台：焊前钢轨除锈；（宜备角向磨光机，装配钢丝砂轮）
（7） 焊轨机1台：焊接钢轨；
（8） 手持砂轮机4台：焊后对接头进行粗打磨；
（9） 热处理设备1 台：接头正火；
（10） 焊后接头矫直机1 台：矫直接头硬弯（ 冷矫直较好）；
（11） 精磨机1 台：对接头进行外形精整；
（12） 超声波探伤仪1台：接头探伤；
（13） 长钢轨装卸组吊：长钢轨下线、撞车；
（14） 长钢轨运输车。

第三章：钢轨闪光焊接设备
＊钢轨锈蚀严重时，应做预打磨
第三章：钢轨闪光焊接设备
3.1.1钢轨闪光焊接生产线附属设备
轮压偏可能导致无法测量平直度
P 左侧压力表垂直方向矫直压力，右侧水平方向矫直压力
P 移动式钢轨闪光焊接辅助生产设备主要有：
（1） 锯轨机
（2） 拉伸器
（3） 端面打磨机
（4） 手持砂轮机
（5） 钢轨及接头矫直设备
（6） 热处理设备（含加热、冷却装置）
（7） 仿行打磨机
（8） 超声波探测仪
（9） 起道机具
（10） 垫轨滚筒
第三章：钢轨闪光焊接设备 3.1.1钢轨闪光焊接生产线附属设备
（11）
（12） 常规检验设备主要有：
（13） 钢轨平尺、赛尺
（14） 宽座角尺
（15） 轨型样板
（16） 游标卡尺
（17） 钢轨波磨尺
（18） SEC电子平直仪
（19） HT160里氏硬度计
（20） 红外测温仪
（21） 落锤试验机
（22） 静弯试验机
第三章：钢轨闪光焊接设备 3.1.1钢轨闪光焊接生产线附属设备
P SEC电子平直仪测量焊接接头平直度
技术参数

项 目
参 数

项 目
参 数
准基长度
1000mm

纵向分辨率
200点/1000mm
测量范围
+1.5--------_2.5mm

测量精度
±0.02mm
测量探头可视范围
Ø10mm

测量时间
6秒
测量梁重量
5KG

测量梁尺寸
1340×100×120mm
电池测量时间
最少300次测量

操作环境湿度
＜90%
操作环境温度
-5-----+50℃

操作轨温度
-20----+60℃
存储温度
-20----+60℃

思考题3
＊ K922焊机额定顶煅力是多少？
＊ K920焊机额定顶锻力是多少？
＊ 会使用钢轨平直度测量尺和轨型样板
第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺

P 断续电阻预热闪光焊
P 连续闪光焊
P 脉冲闪光焊
P 脉动闪光焊

P 本节依次讲述（焊接曲线、参数、报表）
P GAAS80(举例固定式)
P K920
P AMS60
P K922
P HMW-400
P
第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺
P 焊接记录曲线的分析
P 压力（每小格5吨）、电流（每小格5KA）、位移曲线（每小格2毫米）
P 顶锻量
P 预热电流
P 顶锻位移曲线

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺
P （3）记录曲线的三个通道分别表示压力、电流和行程
P （4）焊接工艺参数：
（a） 以可控硅导通角控制各个阶段的电压；
（b） 以动架行程（或时间继电器）控制各个阶段进行的时间；
（c） 各个阶段的压力可控
（d） GAAS80/580焊机主要参数由SWEP06实现（后面讲）

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺
P 左上角提示“Cut Broken Weld”（焊缝不好，剪掉！），短路了。

Flash Even Time…..…闪平时间 Preheat on minimum…….预热合缝时间
Final Flash Time……..烧化时间 Preheat off minimum……预热间隔时间
Upset current time……有电顶锻时间 Preheat at cycles…………预热次数
Upset pressure/force……顶锻压力/力 Begin measuring after….s…..在….秒后开始测量
Upset pressure/ force…drop……….顶锻压力/力下降
Upset hold time………顶锻保持时间 Post heat cycles………… 后热次数

Upset current…… 顶锻电流 Begin measuring after……在…秒后开始测量
Preheat RMS current….. 预热电流 For preheat cycle no……对应第..次预热
Post heat RMS current……后热电流 For post heat cycle no….. 对应第..次后热
FF-cur interrupt/stick…….烧化电流中断/短路 Stop after upset…….顶锻后…秒停止

Total travel…….总行程
Upset travel……顶锻行程
Upset travel drop……顶锻行程下降
FF end travel slip…….烧化后期打滑
FF begin travel velocity…….烧化开始速度
FF end travel velocity…….烧化后期速度
Upset travel velocity…….顶锻速度

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺
GAAS80/580参数表举例

第一步 基本步骤（找零点）
020
030
080
100
200
500
400
000
000
000

第二步 闪平
070
950
050
200
000

000
第三步 预热
100
480
120
470

010
025
140
080
100
010
222
第四步 烧化初期
100
950
035
080
000

033
第五步 烧化中期
125
900
060
120
000

145
800
100
160

033
第六步 烧化末期
165
900
130
200
000

180
900
190
250

033
第七步 有电顶锻
050
220
000
190
001

050
700
350
370

044
第八步 无电顶锻+保压
600
530
000
000
001
375
300
300
000
000

005

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺
4.1.2 连续闪光焊
（1）典型设备
K(190、355、900、920、922、1000)焊机；AMS60交流焊机。

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺

4.1.2连续闪光焊
（2）焊接工艺步骤
P 高电压闪光（闪平）
P 低电压闪光（闪光预热）
P 高电压闪光（烧化）
P 有电流顶锻
P 无电流顶锻

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺

4.1.2 连续闪光焊-----K920(（K900）
四条曲线分别代表焊接工程中的：
------顶锻压力变化
------电压变化
------电流变化
------位移变化
闪平、预热、烧化、顶锻（有电、无电）

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺
连续闪光焊参数
110

4.1.2连续闪光焊
（3）K900（920）焊机可控参数见右表
（对照曲线讲解产量如何控制）
参量
数值
最大/最小
缺省
第一阶段时间（s）
60
20/100
60
第二阶段时间（s）
150
60/200
120
带电顶锻时间（s）
1.5
0.00/3.00
0.75
顶锻时间（s）
3.0
1.0/3.0
2.0
第一阶段电压（v）
443
380/480
480
第二阶段电压（v）
295
280/380
350
烧化电压（v）
434
360/480
480
电流设置1（A）
300
150/300
250
电流设置2（A）
220
150/350
350
电流设置3（A）
240
150/450
450
顶锻量（mm）
11.5
9.0/20.0
11.0
预闪长度（mm）
2.5
0.0/5.0
3.0
基本速度（mm/s）
0.15
0.15/0.30
0.22
烧化速度（mm/s）
1.1
0.0/1.0
1.0

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺
4.1.2 连续闪光焊-------K920(K900)
峰值不好
P 焊接报表
u 焊接日期
u 焊接持续时间
u 顶锻量
u 顶锻力
u 闪光速度
u 烧化速度
u 抗阻
u 等等，各型号焊机有所不同。
第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺
4.1.2 连续闪光焊
（4）AMS60焊机可控参数
4.1.3脉动闪光焊---K922
----预闪
----闪光1-4
----加速烧化1-2
----顶锻（有电、无电）
----推凸
以上共10个阶段（对照下页表讲解）
在前9个阶段，控制的参数有：
----位移、时间、电压、电流、前进速度、返回速度、顶锻电流、顶锻量、顶锻力

K922参数表

Preflash
Flash
-1
Flash
-2
Flash-3
Flash-4
Boost
-1
Boost
-2
Min
0.1
Max
10.0
Distance(mm )
10.0
10.0

4.0

Time(s)
15
20

10
0
60
Voltage(V)

460
440

435
460
250
460
Current set point(A)

300
300

400
430
150
800
Current set point(A)

400
400

210
450
500
150
800
Current set point(A)
500
500

250
500

150
800
Forward speed(mm/s)
1.5
1.5

0.90
1.30
0.1
3.0
Reverse speed(mm/s)
0.71
0.6

0.50

0.20
0.1
3.0
General parameters
Upset(mm)
11.3
11.3
11.3
11.3
11.3
11.3
11.3
11.3
11.3
Current in upset(s)
0.80
0.80
0.80
0.80
0.80

0.80
0.00
3.00
Forging force(t)
51
51
51
51
51

51
20
75
Tension holding time(m)

3
3
3
3
3

30

K922报表
Weld
Result
Time
Duration
Upset
Max
current
Impedance
(微欧)
Rail
use age
Flash
speed
Boost
speed
Forge
Skip
Weld
program
A0270
OK
17.25
120
13.2
927
89.4
34.3
0.48
1.82
50
N
3
A026
OK
17.36
118
12.3
990
83.2
39.4
0.59
1.88
57
N
3

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺
参数举例脉动闪光焊---K1000
钢轨焊接工艺参数表
阶段
1
2
3
4
5
6
7
8
阶段电压/V
413
371
317
307
367
370
370
0
距离（烧化量）/mm
5.0
2.5
1.9
1.0
2.0
2.0
2.0
0.0
前进速度/(mm/s)
0.60
1.20
1.50
2.00
1.80
2.00
2.50
0.00
后退速度(mm/s)
0.40
0.50
0.50
0.70
0.70
0.50
0.20
0.00
电流1/A
200
250
200
200
190
350
500
0
电流2/A
300
350
300
250
230
450
560
0
电流3/A
400
450
400
300
270
550
600
0
带电顶锻时间/S
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.2
顶锻量/mm
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
10.0
每阶段用时间/S
9.0
40.0
40.0
40.0
40.0
5.0
5.0
4.0

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.1钢轨闪光焊接工艺
P HMW-400 钢轨闪光焊机
u 力
u 电流
u 位移
第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程
4.2钢轨闪光焊接技术规程
一、焊接百米钢轨工序设置
闪光焊接应设置一下基本工序：
（1） 热加工线：
钢轨的选配；钢轨焊前检查；矫直钢轨；焊前除锈；焊接和推凸；粗磨；焊后热处理；
（2） 时效台
（3） 冷加工线
焊接接头矫直；外形精整及平直度检验；超声波探伤
（4） 出厂检验
第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程
4.2钢轨闪光焊接技术规程

P 工地采用移动式闪光焊接作业车焊接钢轨的基本工艺流程见下图
P （《客运专线铁路轨道工程施工技术指南》（TZ211-2005））
施工准备
焊

接
轨端打磨
焊机对位
热

处

理
接头矫直
打

磨
探伤、
检查
恢复线路

工地移动式闪光焊接施工基本工艺流程

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程 4.2钢轨闪光焊接技术规程
二、百米定尺钢轨吊运及存放（基地焊接）
为防止百米定尺钢轨在吊运、存放的工程中产生损伤、变形等缺陷，特制定本规定。本规定适用于百米定尺钢轨（含短尺轨，以下同）在焊轨基地的吊运及存放作业。
1、 钢轨吊运
1.1设备
1.1.1起重设备及其辅助机具应符合起重设备有关要求，状态良好，并按要求管理、保养和检修。
1.1.2吊运百米定尺钢轨应至少配备4台起重机，每台起重机的额定起重量不宜小于20吨。
1.1.3各台起重机动作应同步，主（副）钩速度应一致，大车行走速度应一致，小车行走速度应一致。
1.1.4吊运百米定尺钢轨应配备横梁和吊卡装置等辅助机具，并确保吊卡装置不损伤钢轨。
1.2 人员
起重工作人员应具有相应的资质，持证上岗。

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程
4.2钢轨闪光焊接技术规程
1.3吊运作业
1.3.1使用起重机吊运钢轨应遵守起重设备的有关规定。
1.3.2钢轨夹持间距应不大于13米，钢轨两端的夹持点距轨端应不大于7米。
1.3.3夹持钢轨时，卡具应卡住轨头下颚，钢轨夹持应牢固、可靠。
1.3.4一次吊运多根钢轨时，所吊钢轨应保持同一高度。
1.3.5各台起重机的起吊和行走应同步动作，起吊和行走时应保持钢轨平顺。
1.3.6钢轨起吊、行走、下落应分步行动。钢轨应水平起吊，到位后方可走行，走行期间应避免钢轨摆动，走行到位确认钢轨平稳后方可下落。
1.3.7吊运过程中应避免摔跤、撞击钢轨。
1.3.8吊起后钢轨下面严禁站人。

第四章：钢轨闪光焊接工艺和技术规程
4.2钢轨闪光焊接技术规程
2、钢轨存放
2.1存放基础
2.1.1百米定尺钢轨存放台宜采用混凝土地脊梁，基础应牢固，并满足承载要求。
2.1.2混凝