一、作业目的
通过钢轨铝热焊,完成对更换、插入钢轨的焊接,实现线路无缝化。
二、适用范围
适用于普速线路各种类型钢轨的铝热焊焊接作业。
三、作业流程示意图
打磨、除锈扒砟等焊接前的准备工作→利用对轨器对轨→砂型装卡,封箱→坩埚及焊剂准备→浇注→
扒模和推瘤→打磨及焊后整理
四、劳动组织和机具材料
1.劳动组织
负责人由车间负责人(主任、书记、副主任)担当。
2.机具、材料
铝热焊剂,一次性坩埚,砂型,封箱材料,高温柴火,锯轨机,对轨器,砂型夹具,预热装置,压力表,秒表,推瘤机,打磨机。
五、作业程序、标准
1.人员分工
作业前布置人员分工,开展安全教育,并对作业过程中可能存在的安全隐患进行风险提示。风险提示点为:
1.1 预热过程中火焰绝对不能过氧。
1.2 应严格控制预热时间、反应时间、拆砂模时间和推瘤时间。
1.3 封箱泥应控制湿度为6%。
1.4 封箱泥封箱时,必须保证良好的密封性能。
1.5 焊剂出库前,应检查是否受潮,并称重量。
1.6 预热过程中随时检查氧气、丙烷的工作压力。
1.7 本线、邻线来车800m以外下道避车。
1.8 焊剂反应时,观察反应人员应戴墨镜,并站在反应处所3m以外。
1.9 对焊接现场的条件进行综合评估,清除导致火灾或安全事故的隐患。
2.工机具检查
工具确认状态良好、量具符合要求。
3.防护
驻站联络员根据更换钢轨的影响范围,登记“运统-46”,向作业负责人传达调度命令,随时与现场防护员保持联系,现场显示停车手信号防护。
4.作业过程及风险卡控
4.1 设定钢轨焊接轨缝,德国铝热焊为28+2 -1mm,法国铝热焊为25±2mm。
4.2 将焊头两端至少4根枕木上的扣件松开,然后将待焊焊缝前后50M范围内的钢轨扣件锁紧,避免钢轨在对轨以及焊接过程中发生移动。
4.3 调整尖点。将1m直钢尺的中点与焊接中点重合,用钢楔子或者对正架进行高度调整,使焊缝两侧0.5mm处钢轨行车面与直钢尺的间隙为1.8~2.3mm。
4.4 水平对正。用1m直钢尺分别检查焊缝两端钢轨轨头、轨腰和轨底是否平直,如有偏差,则用钢楔子或对正架进行调整。
4.5 拨掉焊缝下面的道砟,留出足够的工作空间。
4.6 用多用塞尺设定万能夹紧组件的位置,然后将万能夹紧组件水平固定在轨头上。
4.7 先将预热支架固定在万能夹紧组件上,将预热器枪头固定在支架上,用多用塞尺设置预热枪头的高度为40mm。
4.8 安装砂型前要对距轨端500mm范围内的钢轨进行加热干燥,去除钢轨表面水分;在距轨端50mm范围内,用角磨机对钢轨轨端的端面、轨头、轨腰和轨底进行打磨除锈。安装前,先检查砂模有无损坏,砂型浇注孔要略作修整,防止预热和浇注时沙粒脱落,造成焊接夹杂。安装砂模时,底模一定要前后、左右对中,并且要紧贴轨底。先将一块砂模装在钢轨外侧,再将另一块砂模装在钢轨的内侧,使其与第一块砂模结合良好,同时检查轨底模的结合状况。
4.9 第一片砂型安装完毕后,在轨头处放置白卡纸并塞紧缝隙,然后合上第二片砂型,放置时,白卡纸必须露出侧模板,将夹具两侧均匀锁紧。
4.10 封箱,封箱完成后,要仔细检查封箱泥的密封状况。
4.11 在侧模板两侧各安装一个灰渣盘。
4.12 先开氧气阀门,后开丙烷阀门,然后点火,逐渐交替开大两个阀门,直至氧气阀门完全打开为止,再通过调节丙烷阀门来调节火焰大小,使火焰长度保持在15~20mm范围内,用火焰烘烤一下灰渣盘,以烘干灰渣盘残留的水分。然后将预热枪头放置在预热器支架上,对准砂模中心,旋紧螺丝固定。复查预热枪头的高度是否正确。预热枪头放入砂模后,从砂模通气孔升起的火焰高度应为50cm。在预热过程中,应保持氧气和丙烷的工作压力分别为4.5Bar和1.2Bar。用秒表控制预热时间为持续3-4分钟。
4.13 打开一次性坩埚,确认坩埚壁、自熔塞完好无损,清理并倒出坩埚内的浮砂,预热完成后将焊剂反复颠倒3次,混合均匀后倒入坩锅中,使其顶部成锥形状,把高温火柴放置在坩埚内的焊剂上,盖上坩锅盖,防止焊剂受潮。
4.14 预热完成后,把预热枪头从支架上移开,将分流塞放入砂模中。
4.15 点燃焊剂。将坩锅放置于砂模顶部的中心位置上,再次检查砂模的密封状况,引燃高温火柴,打开坩锅盖,将高温火柴斜插入焊剂中,盖上坩锅盖。观察焊剂反应过程。
4.16 钢水浇铸。反应完毕后,易熔塞将会自动熔化,钢水注入砂模,灰渣停止流入灰渣盘时,用秒表开始计时。
4.17 移去坩锅、灰渣盘。移去热的坩锅、灰渣盘,并放置在干燥的地方。待灰渣固化冷却后,将其倒掉,收回灰渣盘。
4.18 拆除侧模。浇铸完毕后4.5分钟拆除侧模。
4.19 推瘤。浇铸完毕后7分30秒开始推瘤。
4.20 热打磨。用仿形打磨机将焊头顶部表面打磨至距轨面0.5-0.8mm。将焊头顶部与轨头侧面过渡圆弧处打磨与既有钢轨平齐。将焊头内外两侧打磨至与既有钢轨平齐。
4.21 冷打磨。利用下一个天窗用仿形打磨机对焊缝进行精细打磨,钢轨轨面0-0.3mm;轨头侧面工作边±0.3mm。
4.22 恢复工作。待浇铸45分钟后,拆除钢楔子或对正架。上紧扣件,捣固焊缝周围枕木下的道砟。
4.23 “运统-46”(工务)销记,撤除防护设施,开通线路。
5.应急处置
5.1 铝热焊接一般条件下不在雨雪天气进行,如遇特殊情况必须进行焊接作业,焊接过程中应采取防水措施,避免焊剂、坩埚、砂型及钢轨焊接部位淋湿。
5.2 气温若低于5℃,应对氧气、燃气采取保温防冻措施,保证预热质量;若低于0℃,严禁进行铝热焊焊接作业。
6.质量标准、验收
作业完毕进行质量回检,达到以下作业标准。
6.1 钢轨左右、上下错牙不大于1mm。
6.2 轨距控制在0~-2mm范围内,变化率不大于1‰。
6.3 应作好焊头标记和记录。