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钢轨焊接施工工艺方法
长钢轨厂内焊接由济南铁路局济南工务机械段桑梓店焊轨基地施工。厂内长钢轨焊接采用接触焊焊接，工地长钢轨间联合接头钢轨焊接应采用气压焊焊接，道岔内及两端与区间线路连接的钢轨焊接采用气压焊或铝热焊。
1气压焊
1）焊接设备、人员要求
（1）设备要求：
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）。用于钢轨气压焊接的设备应符合TB/T 2622.1、2、3、4的规定。
（2）人员要求：
焊接作业人员应持有国家铁路主管部门认可的技术机构颁发的“钢轨焊接工操作许可证”。
2）施工工艺及焊接方法
钢轨气压焊工艺流程图见图6.7-1所示。
（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。焊接环境的要求：施焊场所无雨，气温应不低于0°C，风力应不大于5级。
（2）焊前钢轨端面打磨
焊前对钢轨端面进行打磨，端面斜度允许偏差为0.20 mm。
（3）对轨和夹轨
对轨包括拨轨、垫轨和轨缝调整三项内容。
① 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12〜
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。

钢轨气压焊焊接工艺流程图
② 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。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230〜235mm。
③ 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。
④ 夹轨
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。
⑤ 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24〜25mm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）。
⑥ 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1.5~2mm，轨底1.5~2mm。
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。
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；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。
4）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。
加热器摆动量：焊接中加热器的摆动量是根据燃料、轨型和加热时间长短等因素通过试验确定的。
5）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 C左右，此时，钢轨表面温度约在1350〜14 °C,表面已呈现半熔化状态。
6）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10〜15s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2s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。
对于超过接头错边量最大允许值的焊接接头，应在焊缝两侧各1mm的位置切掉钢轨焊接接头。
（7 ）焊缝打磨及矫直
钢轨焊接接头应纵向打磨平顺，不得有低接头，钢轨焊头平直度应符合表的规定。
工地钢轨焊接接头平直度允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
1
轨顶面
0〜+0.3
2
轨头内侧工作面
-0.3〜+0.3
3
轨底
0〜+0.5
（8 ）焊缝探伤
应采用观察超声波探伤仪进行钢轨接头探伤检查，焊头不得有未焊透，过烧、裂纹、气孔夹渣等有害缺陷。
铝热焊
（1）焊接设备
焊接设备主要包括砂模侧模板、砂模底板、砂模固定夹具、灰渣盘、坩埚叉、对正钢直尺、预热装置（包括预热枪、调压表、胶管及接头）和支架（包括丙烷、氧气导气管。丙烷、氧气调压表）。
（2）施工工艺及焊接方法
钢轨铝热焊工艺流程图见图6.9-2所示。
（1）施工准备
将已经调整好的轨道，再一次复测，是否符合设计及规范要求。复核两段钢轨接头处是否预留15mm左右的缝隙，否则调整好。
用对正钢直尺对正两钢轨，两钢轨必须对直。
将离钢轨两接头位置的轨道压板螺丝松开，垫起钢轨，使接头处的钢轨与行车梁有一定的缝隙。一般要求是能垫进去底模板和底砂模。
（2）清理钢轨接头
用锉子将轨道接头横断面及旁边铁锈杂物锉干净。
（3）安装砂模及卡具

现场铝热焊接工艺流程图
安装砂模之前，要安装底模板和侧模板来固定砂模，砂模底板在下固定底砂模，侧模板在侧面固定左右砂模，侧模板一对，有左右之分。
安装顺序为：安装底模板-底砂模-左右侧砂模-左右侧模板-调整固定。
(4) 密封
用耐高温封箱泥密封钢轨和砂模之间的缝隙，密封时用手将泥柔软搓成条状，然后用细钢钎塞进缝隙里，注意一定密封结实。
用耐高温密封膏密封砂模之间的缝隙，前后底砂模与侧砂模之间的缝隙，前后两侧模之间的缝隙。
安装灰渣盘和密封其之间形成的缝隙。灰渣盘底部铺一层细沙，以免泄露出来的钢水和灰渣盘发生结晶等情况，粘在一块。然后用耐高温密箱泥密封其缝隙。
(5) 预热
① 安装预热装置
安装氧气和丙烷的调压表，用氧气和丙烷导气管接通预热枪。
② 调整丙烷和氧气压力表数值，点燃预热枪，调整火焰。
定好位置用预热支架固定。开始加热，同时计时，一般4分钟左右就可达到要求。
(6) 点燃铝热焊剂施焊
打开一次性坩埚，装好铝热焊剂，插好高温火柴；预热完成后迅速将准备好的坩埚放在两侧模上面，点燃助燃剂；盖好顶盖。
(7) 拆除器具
一般拆除器具室按照后装的先拆，先装的后拆的顺序拆除。反应完成后用坩埚钳移开废弃的坩埚，然后移开灰渣盘；拆除侧模板和卡具；等焊接完成的钢轨接头完全冷却，一般要2〜3小时，然后拆除左右侧砂模和底砂模。
(8) 打磨
先用气割将高出钢轨轨面的多余的钢瘤割掉，再用磨光机将整个接头打磨光滑平整。
(9) 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。
加热器摆动量：焊接中加热器的摆动量是根据燃料、轨型和加热时间长短等因素通过试验确定的。
(10) 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 C左右，此时，钢轨表面温度约在1350〜14 °C,表面已呈现半熔化状态。
(11) 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10〜15s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2s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。
对于超过接头错边量最大允许值的焊接接头，应在焊缝两侧各1mm的位置切掉钢轨焊接接头。
(12) 焊后处理
焊后热处理应在焊接接头温度下降到5C以下时开始，加热宽度60 mm 士 10 mm,加热温度850C-950C。焊接热处理钢轨时，轨头冷却宜采用风冷或雾冷。
粗磨应沿钢轨纵向打磨，对焊接接头非工作面的垂直、水平方向错边进行纵向打磨过渡。钢轨打磨表面不应出现打磨灼伤。
使用仿型打磨机对焊接接头的轨顶面及轨头侧面工作边进行外形精整。外形精整应保持轨头轮廓形状，其长度不应超过焊缝中心线两侧各450 mm限度。
焊接接头冷却到3C以下方可去除牵拉力。