[发明专利]轨道交通无缝线路合拢口的焊接方法

说明书

本发明公开了一种轨道交通无缝线路合拢口的焊接方法，包括以下步骤：计算搭接量，根据公式ΔD＝ΔS–ΔL计算钢轨合拢口的搭接量，ΔD为钢轨搭接量，ΔL＝ΔT×α×L；拨弯对齐，根据计算的搭接量将钢轨锯断，并采用拨弯的方式对齐合拢口；焊接和保压热处理，将对齐的合拢口的两端分别置于移动式闪光焊机的钳口，自动焊接形成焊接接头，焊接完成后，不放松钳口，在保压状态下对焊接接头进行焊后热处理；锁定线路，焊接和保压热处理后，钢轨处于锁定轨温，钢轨入承轨槽，进行锁定；接头打磨，对焊接接头进行打磨处理，消除推凸余量，保证钢轨平顺。本发明提供的轨道交通无缝线路合拢口的焊接方法，优化了施工工序，提高了焊接质量和作业效率。

技术领域

本发明涉及轨道交通焊接技术领域，更具体地，涉及一种轨道交通无缝线路合拢口的焊接方法。

背景技术

无缝线路是轨道交通领域的重要关键技术，它不但保证了线路的平顺性，更保证了线路及车辆的安全性。无缝线路是将钢厂生产的定尺钢轨采用焊接的方法连接成长钢轨再铺设到线路上形成的。钢轨焊接接头的成形方法包括工厂焊(或基地焊)和现场焊两种。钢轨现场焊接施工中难度最大、最关键的就是合拢口的焊接。原因在于，为了保证无缝线路在温度变化时不至于产生过大的内应力，需要在特定的温度下完成钢轨焊接，此温度即为锁定轨温。当现场焊接温度低于锁定轨温时，需要对钢轨进行拉伸以满足锁定轨温的要求。合拢口，作为无缝线路最后焊接的接口，其质量保证难度较大，是整个无缝线路的重要接头。目前，合拢口的主要焊接方式是铝热焊接。这种焊接方式形成的接头为铸态组织，力学性能较差，是无缝线路的薄弱环节，限制了无缝线路质量的提升。合拢口的另一种常用施工方式是焊接和锁定分步进行，即先由非自行闪光焊轨车进行焊接，然后进行接头粗磨；再采用热处理作业车进行感应热处理；最后，进行拉伸或自然放散，锁定线路及后续精磨，上述焊接作业流程长，作业效率较低。

目前，“青藏铁路自行式气压焊轨车线上锁定焊接施工技术”提出了采用气压焊轨车进行合拢口的焊接试验，其采用了拨弯拉伸法进行施工，通过复杂的计算确定施工区段长度和拨弯量。但是，这种方法在焊接完成后还需对固定段重新放散应力，而且，采用这种方式仍有两个合拢口需采用铝热焊完成焊接。

无缝线路线上单元焊广泛采用移动式闪光焊接的方式将500米长钢轨进行连接，该方法与基地焊的接头成型方式相同，具有焊接过程自动化控制、焊缝缺陷少、焊接接头性能较好、质量稳定的优势，是非常可靠的无缝线路接头成型方式。然而，就当前的施工工艺而言，采用移动式闪光焊接法实现合拢口的线上锁定焊面临的问题如下：1)焊后热处理占用了比焊接更长的时间，尤其是热处理作业车的使用，增加了整个焊轨作业的时间和调配精力，热处理作业车和焊轨车的连挂顺序也影响现场的作业调配；2)线下焊钢轨置于砟肩处，由于卸轨与焊轨环境温度差异，一般都存在顺直不良的问题，另外，接头正火，尤其是火焰正火时，容易产生变形，影响接头质量；3)线上焊施工较为复杂，作业流程长，作业效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种轨道交通无缝线路合拢口的焊接方法，以优化施工工序，提高焊接质量，提高作业效率。

基于上述目的，本发明提供一种轨道交通无缝线路合拢口的焊接方法，包括以下步骤：计算搭接量，根据公式ΔD＝ΔS–ΔL计算钢轨合拢口的搭接量，其中，ΔD为钢轨搭接量，单位mm，ΔS为焊接时钢轨消耗量，单位mm，ΔS根据焊接装置的型式检验确定，单位mm，ΔL为钢轨拉伸量，单位mm，ΔL＝ΔT×α×L，其中，ΔT为焊接时的实际轨温和锁定轨温之差，单位℃，α＝11.8×10-6/℃为钢轨线膨胀系数，L为钢轨在自由状态下的长度，单位mm；拨弯对齐，根据计算的所述搭接量将所述钢轨锯断，并采用拨弯的方式对齐所述合拢口；焊接和保压热处理，将对齐的所述合拢口的两端分别置于移动式闪光焊机的钳口，自动焊接形成焊接接头，焊接完成后，不放松钳口，在保压状态下对所述焊接接头进行焊后热处理；锁定线路，所述焊接和保压热处理后，所述钢轨处于锁定轨温状态，所述钢轨入承轨槽，进行锁定；接头打磨，对所述焊接接头进行打磨处理，消除推凸余量，保证所述钢轨平顺。