YHG 500Q集裝箱式焊軌車參數調試及斷口分析

王利

【摘 要】介紹了YHG 500Q集裝箱式焊軌車在焊接鞍鋼60kg/m U75V熱軋軌和攀鋼60kg/m U75V淬火鋼軌的參數調試，通過調試焊接參數來優化焊縫組織以減少灰斑等焊接缺陷，并提出了個人的觀點。

【關鍵詞】集裝箱式焊軌車；參數調試；斷口；線上焊

1 YHG 500Q集裝箱式焊軌車介紹及當今焊軌發展形勢

隨著現代鐵路的高速發展，對客、貨運輸要求越來越高，為了滿足鐵路現代化的需要，近年來鐵路經歷了6次大提速。鋼軌無縫化的大規模應用，對我們的鋼軌焊接質量提出了新的挑戰，合格的鋼軌焊縫內在和外觀質量，是車輛高速安全運行的保障。隨著鋼軌焊接的不斷發展，換軌大修中閃光焊應運而生，它是目前焊接質量最好的一種焊接方式。用焊軌車焊接鋼軌避免了以前氣壓焊及鋁熱焊由于人為因素對焊接質量造成的影響，無論從外觀還是內部質量都有著無可挑剔的優勢，也標志著我們國家的鋼軌焊接步入了大型機械化時代！

YHG 500Q集裝箱式焊軌車是由廠焊車間K900焊機改造而成，沒有自行動力，需要車頭牽引移動，發動機采用的是康明斯發動機，其焊接過程可分為預熱、閃光、燒化、頂鍛四個階段。

2 閃光焊原理

鋼軌閃光焊是將待焊的鋼軌分別上下夾緊，平順對直，然后接通電源，并使鋼軌兩端相互接近直至接觸，電流通過兩個對接工件的接觸表面時，其細小的接觸點的電阻及其接觸表面的電弧產生熱量，不斷形成金屬過梁，隨著過梁爆破產生閃光、飛濺使被焊端面得以清潔，并使之加熱至表面熔化狀態，當鋼軌端溫度均勻并沿縱向呈一定分布時，立即加壓頂鍛，在壓力下相互結晶，使兩節鋼軌焊接在一起。

3 焊接質量的影響因素

3.1 焊接影響因素

（1）鋼軌焊接受氣溫影響較大，在0℃以下和50℃以上不適合鋼軌焊接。過低或者過高的氣溫都會對接頭內部組織產生重要影響。

（2）焊接時要對焊機進行足夠的預熱，把液壓油預熱到25℃左右，并且活動焊機使其液壓油混合均勻，這對焊機動作有很大影響。

（3）定期要對焊機注入黃油潤滑，減少焊接過程中的阻力。

（4）發動機要運行正常，保障焊接電壓穩定。

（5）定期清理電極鉗口，保證良好的導電性。

3.2 要獲得優質焊頭，在焊接過程中必須滿足以下幾個基本要求：

（1）端面在加熱過程中不被氧化，閃光不能中斷，尤其在閃光后期。

（2）端頭部分應有足夠的加熱區和適應的溫度梯度，有足夠的塑性變形區。

4 焊接參數調試及斷口分析

以上從圖1-圖4為試驗中遇到的一些有代表性的斷口形貌，其中以長條狀灰斑最多，片狀和大面積的灰斑相對少，他們對焊接質量都有著不可忽視的影響。有的時候雖然存在一些缺陷，但對焊縫強度影響不大，可是它們卻是一個影響焊縫質量的隱患，因此在調試過程中我們應該避免這些缺陷。

其中還遇到過一些斷口形貌比較理想的焊頭，但落錘不合格，其斷口形貌如下所示：

焊接過程中的參數由位移，時間，電壓，電流，前進、后退速度，以及頂鍛量等組成。經過認真思考，我們對其各階段時間，電壓，電流，速度，頂端量等進行調試，經過調試及落錘情況我們發現，在焊接過程中我們要適當延長閃光時間，以保障有足夠的熱量輸入，只有這樣才能保障有一個好的斷口組織，同時適當提高頂鍛量，有助于提高鋼軌焊接接頭強度，但也不要盲目的認為要無限制的去增加頂鍛量。過大的頂鍛會把熔合好的鋼軌擠出來，留下加熱不足的部分，那樣的話對鋼軌接頭的強度存在不好的影響。經過我們長時間的努力終于完成了鞍鋼U75V熱軋軌和攀鋼U75V淬火軌的參數調試。并成功通過鐵道部型式檢驗，落錘均未斷，斷口組織很好，焊縫強度也很高，斷面均無明顯缺陷。并且成功在鐵路線上使用焊軌車完成線上焊的焊接。開創了線上焊機械化施工的先河。

5 如何獲得優質焊頭

鋼軌焊接之前，焊機一定要充分運行一段時間，對焊機進行預熱，保證液壓油在油路中混合均勻，焊機運行順暢，并定期給焊接加注黃油，焊接鋼軌期間保障發動機運行情況良好。

焊接完成后鋼軌需自然冷卻，禁止冷水直接接觸高溫焊縫，軌腳焊瘤需徹底打磨并進行圓角處理，鋼軌溫度控制在10～50℃進行落錘。

參數調試中應避免急功近利，每一臺焊機的每一個的參數都有一個適合區間，不同參數的調節范圍不盡相同。每一個參數值都有其特定的作用，并非每個參數作用都一樣，只有各項參數搭配合理才能焊出優質焊頭。

前期對焊頭預熱，要保障鋼軌有足夠的溫度，但又不能加熱過快，可適當調整前期各階段時間。后期要確定一個合適的時間，推進速度及電壓，只有他們搭配合理才會減少灰斑。另外焊接過程中每一個階段都需要穩定過渡，不能出現斷閃，否則可能會使焊縫高溫部位被氧化，產生焊接缺陷。

6 總結

不同的焊軌車參數設置也不相同，可調范圍也不一樣，所以我們要根據具體情況選擇一個合適的方案，盡量消除焊縫內部存在的缺陷，鋼軌焊接質量對鐵路線上客車的運行安全有著至關重要的作用，關乎著每一位乘客的安全，所以我們必須認真對待每一個接頭，這是對我們自己負責，也是對國家負責。

[責任編輯：劉展]