鋼軌焊接型式檢驗(yàn)施工方案

1、廣西沿海鐵路黎欽段擴(kuò)能改造工程鋼軌焊接型式檢驗(yàn)施工方案中鐵九局集團(tuán)有限公司機(jī)械設(shè)備分公司焊軌作業(yè)隊(duì)2012年10月1日鋼軌焊接型式檢驗(yàn)施工方案一、 概述根據(jù)中華人民共和國(guó)鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（以下簡(jiǎn)稱TB/T）1632.22005之規(guī)定，為保證鋼軌焊接質(zhì)量，出現(xiàn)下列情況之一時(shí)應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：a) 焊軌組織初次生產(chǎn)；b) 正常生產(chǎn)后，改變焊接工藝，可能影響焊接接頭質(zhì)量；c） 更換焊軌設(shè)備；d） 鋼軌生產(chǎn)廠、或鋼軌型號(hào)、或鋼軌牌號(hào)、或鋼軌交貨狀態(tài)改變，首次焊接時(shí)；e) 生產(chǎn)檢驗(yàn)結(jié)果不合格；f) 停產(chǎn)一年后，恢復(fù)生產(chǎn)前。廣西沿海鐵路黎欽段擴(kuò)能改造工程采用U71V型號(hào)鋼軌，線路為貨運(yùn)，設(shè)計(jì)時(shí)速120KM/H,

2、與我局焊軌機(jī)以前做的U71Mn型號(hào)鋼軌型式檢驗(yàn)的鋼軌型號(hào)不同。本工程用焊軌機(jī)為進(jìn)口巴頓K922型移動(dòng)閃光焊軌機(jī)。二、 工藝流程工作準(zhǔn)備監(jiān)理旁站鋼軌采樣焊軌機(jī)參數(shù)調(diào)試焊接接頭探傷、落錘等試驗(yàn)自檢合格 否焊接試件和型式檢驗(yàn) 是監(jiān)理旁站合格否是出具型檢合格報(bào)告三、 焊軌作業(yè)施工過(guò)程及要點(diǎn)1. 工作準(zhǔn)備本次鋼軌焊接試驗(yàn)場(chǎng)地在本工程的沙江站至橫州站段施工現(xiàn)場(chǎng)，位于南寧市良圻鎮(zhèn)良圻農(nóng)場(chǎng)。鋼軌焊接接頭落錘自檢使用現(xiàn)場(chǎng)自有落錘機(jī)。組織工程技術(shù)人員研究相關(guān)資料，維護(hù)、調(diào)試試驗(yàn)用設(shè)備機(jī)具，做好現(xiàn)場(chǎng)安全用電及安全防護(hù)措施。2. 鋼軌采樣中鐵九局廣西沿海鐵路黎欽段擴(kuò)能改造工程指揮部提供本工程用U71V型號(hào)鋼軌，及其鋼

3、軌的生產(chǎn)廠、型號(hào)、牌號(hào)、化學(xué)成份組成、生產(chǎn)爐號(hào)、批次、交貨狀態(tài)等相關(guān)技術(shù)資料，此資料是焊軌機(jī)工程技術(shù)人員調(diào)整焊接參數(shù)的主要依據(jù)。從工程用鋼軌中隨機(jī)抽取200米鋼軌試樣，用于焊接參數(shù)調(diào)整和型式檢驗(yàn)。鋼軌試件長(zhǎng)度800mm，自檢用鋼軌試件數(shù)量大約50對(duì)（約80米），型式檢驗(yàn)試件數(shù)量1組37對(duì)，準(zhǔn)備2組共74對(duì)（約120米）。3. 焊軌機(jī)調(diào)試和焊接接頭自檢根據(jù)焊軌機(jī)調(diào)試需要將鋼軌樣件裁截成800mm長(zhǎng)的小段，每?jī)筛附右粋€(gè)接頭。焊軌機(jī)技術(shù)人員根據(jù)鋼軌的相關(guān)技術(shù)資料設(shè)定一組或兩組焊接參數(shù)，輸入焊軌機(jī)電腦控制系統(tǒng)PLC；按照每5個(gè)焊接頭為一組焊接鋼軌試件。對(duì)試件要依次進(jìn)行正火、仿形打磨，焊縫探傷和落錘自

4、檢試驗(yàn)，做好相關(guān)的記錄。參照鋼軌焊接過(guò)程的閃光情況、焊接曲線、探傷情況、落錘試驗(yàn)和焊縫斷面組織情況，技術(shù)人員對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步地微調(diào)，優(yōu)化焊接控制過(guò)程，直到鋼軌焊縫探傷合格率達(dá)到100，焊接頭落錘試驗(yàn)通過(guò)率達(dá)到100。按照焊軌機(jī)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)來(lái)講，需要準(zhǔn)備兩套成熟的焊接參數(shù)，其中一套參數(shù)備用。一組參數(shù)的調(diào)整一般需要反復(fù)修改、調(diào)整5次，即5組焊頭（25個(gè)接頭），兩組共需50個(gè)接頭。4. 焊接試件焊軌機(jī)的焊接參數(shù)調(diào)整好以后，確定為工程施工用焊接參數(shù)，做好參數(shù)編號(hào)，不可改動(dòng)。根據(jù)鋼軌焊接接頭型式檢驗(yàn)的項(xiàng)目及所需焊接頭的數(shù)量，一次性焊接完成型檢所需的鋼軌焊接接頭42對(duì)（多焊5根備用）。5. 型式檢驗(yàn)鋼軌焊

5、接頭的型式檢驗(yàn)委托中國(guó)鐵道科學(xué)研究院實(shí)施，并簽定合同，檢驗(yàn)合格后提供U71V型號(hào)鋼軌的型式檢驗(yàn)合格報(bào)告。檢驗(yàn)不合格需重新提供試件檢驗(yàn)。根據(jù)TB/T1632.12005規(guī)定，鋼軌閃光焊接型式檢驗(yàn)的項(xiàng)目及受檢試件數(shù)量見(jiàn)下表：型式檢驗(yàn)的項(xiàng)目及試件數(shù)量 單位（個(gè)）外觀超聲波探傷落 錘靜 彎疲勞拉伸沖擊硬度顯微組織斷口移動(dòng)式閃光焊固定式閃光焊軌頭受壓軌頭受拉全部試件全部試件152512331121(利用硬度試件)15(利用落錘試件) 注：硬度試件2個(gè)，包括測(cè)試軌頂面硬度1個(gè)和測(cè)試縱斷面硬度1個(gè)。試驗(yàn)方法執(zhí)行TB/T1632.22005規(guī)定。5.1 焊接接頭平直度和表面質(zhì)量要求5.1.1 平直度要求：軌頭

6、工作面1m長(zhǎng)度平直度允許的最大偏差應(yīng)符合表1規(guī)定。表1 平直度允許的最大偏差線路設(shè)計(jì)速度km/h軌頂面垂直方向最大偏差mm軌頭側(cè)面工作邊水平方向最大偏差mma1a2b1b2120 閃光焊接：0.3鋁熱焊接、氣壓焊接：0.400.40.41201200.300.30.32000.200.30注1：a1、a2分別代表測(cè)量長(zhǎng)度范圍高出、低于鋼軌母材軌頂基準(zhǔn)面最大允許偏差。注2：b1、b2分別代表測(cè)量長(zhǎng)度范圍軌頭內(nèi)側(cè)工作面凹進(jìn)、凸出鋼軌母材基準(zhǔn)最大允許偏差。5.1.2 表面質(zhì)量要求5.1.2.1 焊接接頭的軌頭工作面經(jīng)外形精整后的表面不平度應(yīng)滿足：在焊縫中心線兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)，表面不平度不大于0

7、.2mm。軌頂面及軌頭側(cè)面工作邊母材打磨深度不應(yīng)超過(guò)0.5mm。5.1.2.2 焊接接頭及其附近鋼軌表面不應(yīng)有裂紋、明顯壓痕、劃傷、碰傷、電極灼傷、打磨灼傷等傷損。5.2 焊接接頭平直度和表面質(zhì)量檢驗(yàn)方法5.2.1 平直度檢驗(yàn)方法5.2.1.1 應(yīng)在鋼軌焊接接頭溫度低于50時(shí)測(cè)量平直度。測(cè)量長(zhǎng)度1m，焊縫居中。5.2.1.2 如果測(cè)量平直度時(shí)焊接接頭處于熱態(tài)，考慮冷卻過(guò)程的影響，焊接接頭熱態(tài)下測(cè)得的平直度偏差允許高于表1的規(guī)定，但焊接接頭在環(huán)境溫度下測(cè)量的平直度偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。5.2.1.3 平直度偏差的測(cè)量位置分別在：軌頂面縱向中心線、軌頭側(cè)面工作邊上距軌頂面16mm處的縱向線；測(cè)量應(yīng)

8、以焊縫中心線兩側(cè)各500mm位置的鋼軌表面作為基準(zhǔn)點(diǎn)。5.2.1.4 用檢測(cè)直尺（L0=1m）測(cè)量平直度的方法示意見(jiàn)圖1。5.2.1.5 在鋼軌固定式閃光焊接生產(chǎn)線上，應(yīng)使用非接觸式傳感器自動(dòng)檢測(cè)尺測(cè)量焊接接頭平直度，其顯示窗口直接顯示平直度偏差，其他情況下可以使用便攜式鋼軌平直度檢測(cè)直尺。5.2.1.6 自動(dòng)檢測(cè)尺和檢測(cè)直尺的測(cè)量誤差不應(yīng)大于0.05mm。5.2.2 表面質(zhì)量檢驗(yàn)方法5.2.2.1 肉眼檢查表面質(zhì)量。5.2.2.2 表面不平度檢查：將200mm長(zhǎng)度的直尺放在經(jīng)過(guò)外形精整的焊接接頭上，焊縫位于直尺中心，測(cè)量直尺與鋼軌接觸面間的最大距離，測(cè)量結(jié)果為表面不平度。5.3 落錘試驗(yàn)方法

9、5.3.1 試 件5.3.1.1 試件外觀質(zhì)量要求：平直度和表面質(zhì)量應(yīng)符合本部分第6章的規(guī)定。5.3.1.2 試件應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷，使用探傷檢查合格的試件進(jìn)行落錘試驗(yàn)。5.3.1.3 試件長(zhǎng)度1.2m1.6m，焊縫中心位于試件中央，兩端鋸切加工。試件的軌頭向上，平放在試驗(yàn)機(jī)的兩固定支座上，支距1m，焊縫居中。5.3.2 試驗(yàn)溫度：試件溫度1050。當(dāng)試驗(yàn)環(huán)境溫度低于10時(shí)，試件溫度應(yīng)接近上限。5.3.3 落錘試驗(yàn)機(jī)：落錘試驗(yàn)機(jī)要求應(yīng)符合附錄B的規(guī)定。5.3.4 試驗(yàn)記錄：每個(gè)試件按落錘試驗(yàn)次序編號(hào)，編號(hào)應(yīng)與焊接序號(hào)對(duì)應(yīng)，記錄錘擊2次（h3.1m）/1次（h5.2m）后的撓度。5.4 靜彎試驗(yàn)方

10、法5.4.1 試 件5.4.1.1 試件外觀質(zhì)量要求：平直度和表面質(zhì)量應(yīng)符合本部分第6章的規(guī)定。5.4.1.2 試件應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷，使用探傷檢查合格的試件進(jìn)行靜彎試驗(yàn)。5.4.1.3 試件長(zhǎng)度1.2m1.3m，焊縫中心應(yīng)位于試件中央，兩端鋸切加工。試件置于支距1m的支座上，焊縫居中，焊縫中心承受集中載荷。5.4.2 試驗(yàn)溫度：試件溫度1040,試驗(yàn)在室溫條件下進(jìn)行。5.4.3 靜彎試驗(yàn)機(jī)：靜彎試驗(yàn)機(jī)應(yīng)符合附錄C的規(guī)定。5.4.4 加載速度：壓頭移動(dòng)速度應(yīng)不大于1.0mm/s（或加載速率應(yīng)不大于80kN/s）。5.4.5 試驗(yàn)記錄5.4.5.1 每個(gè)試件按靜彎試驗(yàn)次序編號(hào)，編號(hào)應(yīng)與焊接序號(hào)對(duì)應(yīng)

11、。5.4.5.2 記錄載荷和支距中間的對(duì)應(yīng)撓度。5.5 疲勞試驗(yàn)方法5.5.1 試 件5.5.1.1 試件外觀質(zhì)量要求：焊接接頭平直度和表面質(zhì)量應(yīng)符合本部分第6章的規(guī)定。5.5.1.2 試件應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷，使用探傷檢查合格的試件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。5.5.1.3 焊縫中心應(yīng)位于試件中央，允許偏差±10mm。試件長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)支距外100mm；最短長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)支距外50mm。5.5.1.4 試驗(yàn)在室溫條件下進(jìn)行。試件簡(jiǎn)支于試驗(yàn)機(jī)兩支座上，軌頭向上，支距中央軌頭焊縫中心處承受集中載荷。5.5.2 載荷及載荷循環(huán)次數(shù)：采用脈動(dòng)彎曲疲勞試驗(yàn)。根據(jù)鋼軌型號(hào)確定載荷，最大載荷記為Fmax，最小載荷記為F

12、min。載荷頻率5Hz±0.5 Hz，載荷比為0.2。載荷循環(huán)次數(shù)應(yīng)從達(dá)到要求載荷時(shí)算起。5.5.3 疲勞試驗(yàn)機(jī)及載荷計(jì)算5.5.3.1 疲勞試驗(yàn)機(jī)應(yīng)符合附錄D的規(guī)定。5.5.3.2 受試驗(yàn)設(shè)備限制可改變?cè)嚰Ь?，最大支?.5m。不同支距時(shí)的最大載荷按下式計(jì)算： F=F施加在鋼軌上的載荷，單位為牛（N）；max最大疲勞應(yīng)力，單位為兆帕（MPa），閃光焊接、氣壓焊接最大疲勞應(yīng)力max為297 MPa，鋁熱焊最大疲勞應(yīng)力max為217 MPa； L試件支距，單位為毫米（mm）； W鋼軌下部斷面系數(shù)，單位為立方毫米（mm3）。5.6 拉伸試驗(yàn)方法5.6.1 焊接接頭拉伸試驗(yàn)取樣位置見(jiàn)圖2

13、，拉伸試樣取樣數(shù)量為9個(gè)，編號(hào)如圖2所示 單位為毫米 熱軋鋼軌：a=15 熱處理鋼軌：a=9圖2 拉伸試驗(yàn)取樣位置5.6.2 拉伸試樣采用直徑d0=10mm，l0=5d0的比例試樣。試樣加工尺寸及試驗(yàn)方法按GB/T 26511989和GB/T 2282002的規(guī)定執(zhí)行。5.6.3 分別記錄抗拉強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率，將9個(gè)試樣的抗拉強(qiáng)度平均值Rm、斷后伸長(zhǎng)率平均值A(chǔ)作為試驗(yàn)結(jié)果。5.7 沖擊試驗(yàn)方法5.7.1 焊接接頭沖擊試驗(yàn)取樣位置見(jiàn)圖3，沖擊試樣取樣數(shù)量為12個(gè)，編號(hào)如圖3所示。5.7.2 沖擊試樣加工尺寸及試驗(yàn)方法按GB/T 26501989和GB/T 2291994的規(guī)定執(zhí)行。U形缺口應(yīng)在焊

14、縫中心位置。5.7.3 試驗(yàn)在常溫下進(jìn)行，將12個(gè)試樣的沖擊吸收功平均值A(chǔ)KU作為試驗(yàn)結(jié)果。編號(hào)如圖3所示 單位為毫米 熱軋鋼軌：b=15 熱處理鋼軌：b=9圖3 沖擊試驗(yàn)取樣位置四、 主要設(shè)備機(jī)具、材料項(xiàng)目名稱數(shù)量備注機(jī)具焊軌機(jī)1臺(tái)仿形打磨機(jī)2臺(tái)除銹打磨機(jī)4臺(tái)探傷儀1臺(tái)切軌機(jī)1臺(tái)小卡車1輛租用正火設(shè)備1套材料鋼軌200m計(jì)算：（調(diào)試50根型檢37*2根）×2×0.8m198.4m角磨片100片砂輪片100片切割片50片氧氣20瓶乙炔80瓶五、 主要人員組織序號(hào)崗位數(shù)量崗位職責(zé)人員1項(xiàng)目經(jīng)理1負(fù)責(zé)全面工作王雷2項(xiàng)目書(shū)記1負(fù)責(zé)員工思想工作和生活王啟明3設(shè)備物資管理1設(shè)備維護(hù)及物資采購(gòu)寧輝4焊軌機(jī)操作手3焊軌機(jī)操作，鋼軌焊接張平、張興海、閆慶峰5打磨工2鋼軌試件除打磨、仿形打磨王宏升、鄭偉6正火3鋼軌焊縫正火張永龍、宗海波、趙國(guó)銳7探傷1鋼軌