铝热焊作业指导书

1、作业指导书铝热焊新建铁路轨道工程新建铁路轨道工程编号：铝铝 热热 焊焊 作作 业业 指指 导导 书书单位：编制：复核：审核：批准：年月日发布年月日实施作业指导书铝热焊铝热焊作业指导书铝热焊作业指导书1 1 编制依据编制依据新建时速 300350 公里客运专线铁路设计暂行规定客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南/T1632-2005钢轨焊接接头技术条件2 2 适用范围适用范围本作业指导书适用于沪杭客运专线各车站道岔内钢轨及长钢轨与道岔间连接采用的铝热焊。3 3 技术标准技术标准3.1 焊接接头质量标准执行/T1632-2005钢轨焊接接头技术条件要求，

2、其平直度应符合下列规定钢轨焊接接头平直度允许偏差序号检查项目允许偏差（mm）1轨顶面+0.2，02轨头内侧工作面+0.2，03轨底(焊筋)+0.5，03.2 道岔采用铝热焊时，其全长偏差不超过10mm,各焊缝的相对偏差不超过2mm。3.3 锯轨时，钢轨端面垂直度不大于 0.8mm。3.4 铝热焊接头距轨枕边缘不小于 100mm。3.5 以轨脚处为基准,控制轨缝宽度为 28-1+2mm。3.6 采用德国施密特公司 U71Mn 焊剂。4 4 施工机具及劳动力组织施工机具及劳动力组织4.1 施工工机具施工机具表施工机具表作业指导书铝热焊序号名称型号规格数量单位产地锯轨机HC3551台施密特公司液压钢

3、轨拉伸器TR751台施密特公司3手动推瘤机EGH2 型1套施密特公司4内燃仿型打磨机MR1501台施密特公司5轨端打磨机GDM1.12台沈阳工务器材厂6棒砂轮机2台7角砂轮机4台8预热枪、预热枪手柄、预热枪支座1套施密特公司9对轨架GR57 型2对施密特公司10万能夹紧装置、一对侧模夹板、底板2套施密特公司11铸钢坩埚盖1个施密特公司12灰渣盘2个施密特公司13火钳2把施密特公司14短钢楔26 个施密特公司15长钢楔26 个施密特公司16夯实棒2对施密特公司17弓形夹具2个施密特公司18棘轮扳手2对施密特公司19点温计500-10002台上海蔚鑫仪表厂201m 型尺2把施密特公司21多用塞尺1

4、个施密特公司22钢轨超声波探伤仪CTS-60B1台汕头23帐篷1顶自购24拉伸器加长杆1.8M1对施密特公司4.2 劳力组织劳力组织表工种人数备注铝热焊轨班12组探伤2必须持有二级以上无损探伤证书指挥1合计155 5 单元焊前道岔的技术条件单元焊前道岔的技术条件在进行道岔的焊接前（单元焊、锁定焊）之前，应满足以下条件：作业指导书铝热焊道岔已铺设在线路上，并且道岔标高和纵向都已到达理论设计的位置。道岔直线度、水平度及轨距都在公差要求的范围内。5.1 单元焊顺序5.1.1 道岔内单元焊道岔内单元焊顺序如下：所有焊接应在 5-35温度之间，且道岔内所有扣件紧固；或者所有焊接应在 8-28温度之间，除

5、了可动心辙叉，直、曲基本轨外，其他扣件松开情况下进行。5.1.2 单元焊接的顺序如下：焊接 1 号和 2 号；焊接 3 号和 4 号；焊接 5 号和 6 号、焊接 9 号和10 号；焊接 7 号和 8 号（基本轨与无缝线路最终锁定焊接之后进行） 。5.2 道岔与区间线路的锁定焊接在道岔前后先焊联 1 根长轨。 然后该长轨与区间进行无缝线路的锁定焊接。18 号无砟道岔锁定焊接的步骤如下：道 岔 内 焊 接24680 595019704137482464511940155052209071905950202811432522090246801966524645BACDEF187295341065.

6、2.1 道岔前端检查道岔内所有扣件，确保其紧固状态；上紧 AB 间扣件，但是 B 端往 A 端 150m 范围的扣件松开，对该部位进行放散应力；检查 B 点处焊缝尺寸是否满足铝热焊焊缝的要求，如果不满足，可以作业指导书铝热焊通过锯切长轨条，保证焊缝尺寸；B 点焊接，正火，打磨；允许焊接温度为 18-28；锁定 B 端往 A 端 150m 范围的扣件， 松开 AB 间长轨条上其余部位的扣件，对该部位放散应力；在 A 点进行道岔与无缝线路的锁定焊接，允许温度为 8-28。5.2.2 道岔后端同上。5.3 道岔群焊接2 组道岔始端或跟端距离 L50m 时，焊接允许温度为 23-28；2 组道岔始端或

7、跟端距离 50L150m 时，焊接允许温度为 18-28；5.4 当道岔铺设在桥上时：道岔锁定焊接时，除了按照上述要求进行外，还必须遵守：5.4.1 钢轨与桥梁之间温差小于 3，超出该温差，无法进行道岔的锁定。5.4.2 在道岔跟端锁定焊接前，标记点 B、B1 和 C、C1 在桥上的位置。以便道岔跟端锁定焊接后，检查点 A，B，C 和 A1，B1，C1 的位置并与锁定焊接前进行的原始标记进行比较，钢轨移动应小于 2mm。如下图所示：6 6 作业细则作业细则现场道岔与引轨、长轨条与道岔间采用铝热焊工艺。6.1 到焊接现场前的准备工作作业指导书铝热焊在出发到现场之前，检查并落实是否已备齐铝热焊接所

8、必需的所有工具、材料、设备、以及资料。6.1.1 动力设备1.锯轨机 2.液压钢轨拉伸器 3.手动推瘤机 4.钢轨仿型打磨机 5.棒砂轮机及打磨架 6.角砂轮机。现场铝热焊工艺流程图现场铝热焊工艺流程图6.1.2 焊接设备与机器1. 预热枪、预热枪手柄、预热枪支座 2.氧气、液化气瓶 3.减压阀、防回火塞 4.气预热枪 5.保温罩 6.对轨架 7.起道器 8.棘轮扳手 9.扣件拆装器10.夯实棒 11.铁铲 12.钢丝刷 13.钢楔子 14.直撬棍 15.大铁锤 16.手锤 17.热切凿 18.弓型夹具 19.金属侧模夹板 20.金属底板 21.灰渣盘 22.坩埚叉23.焊渣铁板 24.减压阀

9、保护罩 25.铜接头 26.万能卡紧装置 27.铸钢坩埚盖28.20m 带线接头气管 29.火钳6.1.3 消耗性材料与备件1、为每个焊头准备一套焊剂（两箱：一箱焊剂、一箱钳锅）2. 多备用三轨道准备干燥、除锈去污砂模准备预 热焊药准备热打磨冷打磨探伤收尾工作浇 注拆模与推瘤焊轨前准备轨端对正作业指导书铝热焊套焊剂 3.密封膏4.砂型封箱砂5.高温火柴6.足够的氧气及丙烷7.足够的燃油8.备用切割锯片、打磨砂轮 9.备用机械易损配件。6.1.4 安全防护用品1、 焊工护目镜 2. 焊工手套 3 .护腿 4.急救包 5.防火设施 6.防护标识牌 7.防风板 8.帐篷。6.1.5 测量器具1.焊工

10、直尺(1 米)2.锥形轨缝卡 3.轨温计 4.跑表 5.多用塞尺 6.点式轨温计 7.探伤仪 8.钢卷尺 9.记录表格。6.2 在焊接现场的准备工作材料及机具到达现场后，将所有机具及工具放置到位。对任何可能导致火灾或安全事故的隐患务必进行清除。检查安全及火灾隐患，将可能引起火灾的干草及灌木丛以及所有易燃的物品清除。铝热焊接区域内及废渣弃置坑附近要保持干燥。检查道碴是否潮湿，如果钢水一旦泄露遇水可能会引起爆炸。6.3 轨道准备采取适当的防护措施，避免钢轨在对接、对正、以及焊接的过程中发生移动。6.3.1 检查待焊长钢轨类型、重量、表面状况。确认两侧的钢轨均适合焊U71Mn 剂进行钢轨焊接，并确认

11、是否有足够的道床断面。6.3.2 设置焊缝，焊缝位置距轨枕边 100mm 以上。6.3.3 尽快测量轨温，将轨温计放在钢轨背光的一侧，放置 5 分钟方可读数。6.3.4 在已铺线路上焊接时，从焊缝两侧钢轨开始，每一侧松开 2-4 组扣件，然后至少将 50m 范围内的钢轨扣件按规范锁紧，并在焊缝两侧各第一个锁紧扣件处的钢轨上，做划线记号，以便观察钢轨是否移动，然后才可以进行铝作业指导书铝热焊热焊焊接。6.4 钢轨端头的准备仔细检查钢轨端头，并做好焊接前的清理工作，使其达到铝热焊接所应具备的条件。6.4.1 如果钢轨是用氧气乙炔焊割，锯轨范围必须离切割端头不少于100mm；焊接端面 100mm 范

12、围内不能出现任何孔眼。6.4.2 对有金属飞边现象的钢轨， 必须打磨离端面 50mm 内的飞边与轨面齐平。6.4.3 轨端有低塌现象，如低塌现象大于 2mm，长度超过 20mm，则必须锯掉才能焊接。6.4.4 尽可能不要让轨端间隙位于轨枕之上，轨缝至少距离轨枕边缘100mm。6.4.5 轨端锯轨时，不垂直度0.8mm。6.4.6 焊缝大小（28-1+2mm）设置好后，复紧轨缝两侧的线路各 50m 范围内的扣件。6.4.7 用钢丝刷清洁轨端 200mm 范围内铁锈， 轨端 50mm 范围内必须完全露出金属光泽，要特别注意将轨底打磨清洁干净，并对轨头端部边缘倒角 1mm45。6.4.8 焊接区域为

13、轨缝两侧各 0.5m 的范围。6.4.9 轨面如果锈蚀，应在一米范围内清刷。端面手砂轮除锈，避免产生氧化层。6.4.10 轨端端磨，端面不能成倒“八”字，端面无凹点。6.4.11 除锈前，需用预热枪对焊缝两侧 1 米范围内钢轨进行加热干燥，充分除去钢轨表面水分。6.5 轨端对正正确做好轨端间隙的设定，垂直对正和水平对正，并消除钢轨端头间的不作业指导书铝热焊等倾斜。6.5.1 以轨脚处为基准，控制轨缝宽度为 28-1+2mm；6.5.2 安装钢轨对轨架，将各调整螺栓就位（触及钢轨即可，不得上紧调整螺栓） 。6.5.3 用直尺检查轨端对正情况，按对正架操作程序，松紧相应的调整螺栓对正轨端（水平对平

14、，纵向对直扭转对正） 。6.6 调尖峰6.6.1 将直尺置于钢轨顶面、并以轨缝居中。6.6.2 用长短钢楔在轨缝两侧的轨枕上（胶垫已去除） ，将轨端上调（轨底的两侧同时打进钢楔，以防钢轨侧移） 。亦可用对轨架调尖峰。6.6.3 尖峰值砼枕为 1.52mm，即直尺为水平状态时，直尺两端尺下间隙均为 1.52mm，注意不得用直尺一端贴紧钢轨，而另一端翘起 34mm 的方法来检查尖峰值（这样检测容易忽视两边的钢轨不均匀上抬的因素） 。6.6.4 如果焊缝两侧钢轨高差不同，小于 34mm，则应对齐轨头，高差在轨底消除；如果焊缝两侧钢轨高差在 3.2mm8mm，则采用特制砂型焊接；如果钢轨轨头有侧磨，应

15、对齐钢轨的轨底和轨腰，在轨头侧模处放置专用密封垫条再进行焊接；如果两侧钢轨轨头宽度有差异，应调整钢轨，使钢轨工作边对齐。6.6.5 重新检查一遍，轨缝间隙、尖峰值、纵向对直、钢轨无扭转。6.7 砂型的准备6.7.1 检查砂型无受潮，无裂纹，无缺损，无变形，无杂质，各组件不缺件，状态良好。6.7.2 将侧砂型在轨缝处钢轨两侧轻轻摩擦，使其与钢轨密贴，底部与钢轨轨底挫平，清除浮砂，并对砂型浇注孔略作修整，防止预热和浇注时砂粒脱落，造成焊接夹渣。6.7.3 先将底砂型置于金属板中，将密封膏挤入底砂型两侧的槽中，密封膏的粗细与普通铅笔相当，将底砂型与金属底板架于轨底，并以轨缝居中，底作业指导书铝热焊板

16、的夹具螺栓应置于钢轨较高的一侧，拧紧金属底板的夹具螺栓，并同时轻轻敲打底板的边缘， 以使底板与轨底密贴。 接着用扳手将底板夹具螺栓在拧紧 1/4圈，应小心，别将螺栓拧得太紧，否则有可能破坏钢轨的对正，或是挤裂底砂型。6.7.4 最后一次确认轨端的对正。6.7.5 将两侧的砂型装入侧模夹板中，再将侧模置于底板上，浇注孔对准焊缝中心，并以与垂直轨底，确保焊缝两端钢轨特别是轨底预热均匀（有废渣出口的侧模位于钢轨的低侧） ， 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。6.7.6 套上弓形夹具，应由一人完成，使两侧均匀夹紧，注意不要用力过度而

17、夹裂侧砂型，并最后一次检查砂型的居中性。6.7.7 安装砂型过程中，切勿让砂粒等杂质落入焊缝型腔内。6.7.8 将砂型上部开口盖住，防止封箱砂和其他杂质掉入砂型中。6.7.9 先从底板和侧模支角处开始，在砂型和钢轨的接触缝处抹少量的封箱砂；再从钢轨底部开始，然后为轨腰，直到钢轨头部；然后，密封砂型接缝处再用更多的封箱砂对第一次的进行加固。抹泥要适量，并均匀涂抹。两侧摸板之间的封箱砂要填满砂型凹槽， 防止浇注时钢水从两砂型之间的侧缝处淌出。6.7.10 试放分流塞，如果过紧，进行适当修挫。6.7.11 封箱结束后，焊接负责人必须仔细检查封箱是否达到规定要求，以确保焊接成功。6.7.12 放上灰渣

18、盘在砂型灰渣流出口的侧模板的挂臂上，要挂稳落位，以避免熔渣流入时灰渣盘发生倾斜甚至脱落，并在夹具螺杆上抹一层封箱砂。在灰渣盘底部，垫一层干砂。6.7.13 地面潮湿时，在轨枕盒内放一块铁板，并撒一层干砂。6.7.14 准备两根堵漏棒（在末棍端部包以封箱砂） 。6.8 预热作业指导书铝热焊6.8.1 测量并记录轨温。天气寒冷时，如果轨温低于，则应用预热枪加热至，焊缝两侧应加热范围见表 4.6.1。表表 4.6.14.6.1轨温两侧各应加热的长度 mm9 15760 91015 9910 1220如果轨温低于 15，则两侧钢轨加热后用毯状物或保温罩予以保温，并在推瘤之后用保温罩扣在焊缝之上保温十分

19、钟。6.8.2 安放预热枪支座，并调整它的位置，使预热枪处于砂型的中央、高低适中。6.8.3 氧气及丙烷气压力调节6.8.3.1 在氧气及丙烷气钢瓶上，将调节器的压力完全释放，使压力表指针归零。6.8.3.2 将气预热枪的两个阀门完全打开。6.8.3.3 慢慢地并且完全地打开氧气和丙烷气瓶，利用调节器增大压力，使得丙烷气的压力为 1.0Bar,氧气压力为 3.5Bar。6.8.3.4 关掉气预热枪上的两个阀门（此时压力调节完成，如果钢瓶上的调节器不被调乱，则无须再重复此调节过程） 。6.9、火焰调节6.9.1、在砂型外先微开预热枪的氧气阀门，3 秒钟后微开燃气阀门，再点火。6.9.2、然后交替

20、调整两个阀门的开度，直到氧气阀门完全打开。6.9.3、 调节丙烷阀门， 控制火焰形态， 使蓝色的焰心长度保持在 1520mm范围内，此时火焰为中性火焰。在火焰调节过程中，时刻观察氧气和丙烷工作压力是否符合参数要求。6.9.4、 用预热枪对两个装土或砂的灰渣盘稍作烘烤， 去除灰渣盘可能带来作业指导书铝热焊的水分。6.9.5、将预热枪迅速放在预热枪支座上，并将预热枪置于砂型的中央、垂直定位，火焰喷出浇注孔。若火焰的声音发生改变时，稍关预热器上的氧气阀门，当火焰声音发生变化时，再略微打开氧气开关，火焰声音恢复均匀。6.9.6、在火焰声音变化的临界点，火焰高度在砂型上方约 0.5m，按下跑表计时，kg

21、/m 轨预热时间为分钟。6.9.7、将分流塞置于砂型边缘进行加热，有刻字的一侧朝向火焰，并使其靠近火焰但不在火焰中。6.9.8、 预热过程中， 密切注视整个加热过程， 特别是轨腰受热颜色的变化，预热完成时，轨腰温度为 9501000，其颜色为亮黄色，跑表按停，确认时间，填入表中，将预热枪从砂型中取出，此时轨头，轨腰应为颜色发红。注意不要预热过度。6.9.9、将分流塞放到砂型顶部的中央开口处，并用木棒轻轻捣实。6.9.10、确认预热满足焊接要求，先关燃气阀门，3 秒钟后再关氧气阀门。6.9.11、在低温和大风的天气中应采取适当的保温与防风措施。6.10 焊药的准备（与预热同时进行）6.10.1、

22、检查钳锅不得受潮，无损伤，钳锅内无杂物，自熔塞完好。6.10.2、检查焊药包是否有破损或受潮。揭下焊药编码标签，并将其贴在焊接报表中。6.10.3、将自熔塞安在其位（钳锅底部中央） 。6.10.4、将焊剂反复倾倒三次，混合均匀，打开焊药包，将焊药螺旋式倒入钳锅内，使其顶部做成锥形。6.10.5、插入高温火柴，将钳锅盖上。6.11 浇注6.11.1、预热结束后，立即将钳锅安置在砂型侧模顶部定位片内，并使其在砂型上居中。作业指导书铝热焊6.11.2、打开钳锅盖，取出坩埚内高温火柴，在红热状态下的砂型浇注孔内将其点燃，然后轻而稳地将高温火柴三分之二长度插入焊剂锥形顶部，点燃焊剂，迅速盖上钳锅盖（在预

23、热结束后，焊药必须在秒钟之内点燃） ，所有人员退离到 3 米以外安全距离。高温火柴插入焊剂时，切勿用力过猛，速度过快，否则高温火柴容易熄灭。6.11.3、手持防漏棒，站在两侧准备堵漏。6.11.4、记录者观察焊剂反应状况，当坩埚盖孔一出现明火时，为焊剂反应开始时间，按下跑表；一旦明火出现速度萎缩，则为焊剂反应结束时间，按下跑表计时；焊剂反应从开始到结束之间的时间间隔为焊剂反应时间，焊剂反应时间一般为 815 秒。6.11.5、当坩埚底部一出现钢水时，即为钢水落下时间。钢水落下与焊剂反应结束之间的时间间隔为钢水镇静时间，钢水镇静时间一般为 618 秒。6.12 拆模及推瘤6.12.1、浇注完成后

24、 2 分钟，移去坩埚，将其放在干燥、无易燃物的地方，然后移去灰渣盘，并将灰渣倒入坩埚中。6.12.2、浇注完成后 4 分 30 秒，开始拆模作业。6.12.2.1、拆走弓形夹具，侧模夹具，底模夹板和万能夹紧装置，在拆模过程中一定要小心，不要晃动砂型，更不能拉裂砂型，以免影响焊缝金属的正常结晶。甚至导致砂型开裂，钢水流出。6.12.2.2、拆除模板后，及时将轨面清理干净，防止推瘤时残渣拉伤轨面。6.12.2.3、浇注完毕 8 分钟，用热切凿切除焊头的顶部，推入铁铲中、并清理轨顶面、侧面的封箱砂。6.12.2.4、浇注完毕后 8 分 30 秒安装好推瘤机，开始推瘤。推瘤过早会因轨头硬度过软而容易拉

25、伤轨面，过迟会因轨头硬度过硬而难以推除焊瘤。6.12.2.5、推瘤完成后，用撬棍将浇注棒向外侧下方扳曲，并从柱基处切一刻横，便于下一步进行热打磨和冷却后敲除。作业指导书铝热焊6.12.2.6、浇注完毕 20 分钟后，才能打掉浇注棒。6.13 热打磨6.13.1、推瘤完成后，可以立即进行热打磨，以节省施工时间。打磨时穿戴好防护用品（防护眼镜、护腿等） 。6.13.2、热打磨后，焊缝顶面及内侧面必须高出轨面 1mm 以上。6.13.3、热打磨完成后，浇注完半小时，接头温度降到 300 以下，才能放车通过，焊头冷却期间，不得采取浇水等手段进行强制冷却。6.14 冷打磨6.14.1、浇注后小时，焊头冷

26、却至环境温度后，可进行冷打磨作业此至尖峰应完全消失，经冷打磨后，焊缝外形尺寸应符合设计规范的要求。6.14.2、冷打磨作业过程不得出现使钢轨发蓝的现象。6.14.3、现场打磨钢轨（含粗打磨与精打磨）采用仿形打磨机，打磨钢轨时必须严格按操作规程进行操作（操作人员必须持有上岗证） 。6.14.4、打磨轨底使用棒砂轮，利用打磨架对轨底进行反向打磨，用镜面反照监督打磨的全过程并检查打磨的质量，操作人员必须经岗前培训，持证上岗。6.15 收尾工作6.15.1、焊接完成后，将熔渣、废钢料、废砂型等清理干净，装入反应后的坩埚中，撤离工地时带到指定的场所处理，不得将其丢弃在施工现场，造成对铁路沿线环境的垃圾污

27、染。6.15.2、将焊接点涂抹上油，拆除对轨架或钢楔子，按规范要求恢复轨道、道床的原有状态。6.15.3、做好焊接接头的标识，注意区分单元焊与锁定焊，位置不得倒错。6.15.4、清理所有设备、机具。6.15.5、认真及时填写铝热焊接头焊接记录表。其中接头编号一栏的填写应注意编号的完整性 （以确保接头编号的可追溯性） ， 即在现场接头编号的基础作业指导书铝热焊上增加车站名称、道岔名称、接头位置。7 7、安全事项、安全事项7.1、 施工人员必须严格遵守有关安全规范、规则及细则等，严格按技术交底进行施工。7.2、各种特殊工种操作人员和其他施工人员必须经过岗前培训，考核合格后持证上岗，严禁无证上岗。7

28、.3、机械操作人员必须按照机械操作规程进行操作。7.4、施工时要按照有关规定要求进行现场防护，配足防护人员和防护用品。7.5、遇到有工程列车通过时，要停止一切操作，及时恢复线路，人员和机具要及时撤到安全限界。现场指挥检查确认一切无误后，方可通知防护人员放行列车。7.6、所有机械操作人员及配合施工人员要穿戴防护用品，确保作业安全。7.7、雨天、刮风天进行铝热焊作业时，必须要有可靠的遮盖防护措施，风力过大时应停止一切作业。7.8、氧气、丙烷、乙炔的存放、运输和使用必须遵照易燃易爆化学物品消防安全监督管理办法执行。严禁氧气瓶、丙烷瓶及油料同车运输。焊接作业时燃气具要摆放在焊接侧风上方各相距 5m 以上，丙烷瓶要远离火源 10m以上。7.9、施工前，对丙烷瓶和各类设备按规程进行检查，确保施工过程安全可靠。7.10、高温火柴与焊剂在包装、储存