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摘要：轨道交通运输方面，我国是世界上技术非常先进的国家，尤其是铁路钢轨上。而在修建无缝铁路的过程中，极其重要的一项技术就是铝热焊接技术。铝热焊接技术具有很多的优点，例如设备简单、作业时间短、焊接效果好等，目前我国的技术在要求标准上还不够完善。本文通过对铝热焊的分析，再对焊接技术进行重点探讨，希望可以为相关工作学者提供一定参考。
关键词：铝热焊;铝热焊剂;钢轨；应用研究
引言
随着社会经济的快速发展，我们的铁路工作发展得很快。铁路运输是重要的交通工具，受到人们的高度关注。在铁路工作不断发展的过程中，对线路的要求越来越高。钢轨焊接工艺是确保线路高质量的重要手段，因此得到高度关注。目前我国在铁路轨道线上应用的轨道焊接工艺有闪光焊、铝热焊接工艺、气压焊工艺等。在这几种钢轨焊接工艺中，铝热焊接工艺的应用效果最为突出，并在铁路轨道钢轨焊接中得到广泛应用。但是铝热焊接工艺在焊接过程中留下了一些缺陷，给钢轨焊接工作带来了困难。
1.1铝热焊工艺原理分析
无缝线路轨道最重要的一道工序就是将所有钢轨焊接在一起，这里就会广泛运用到铝热焊技术，这也是一种工艺。铝热焊工艺主要就是利用各种材料，然后进行加热，当温度达到一定高度时，再让这些物质发生化学反应，进而得到钢轨焊接时需要的钢水和熔剂，再将钢水注入到模具中，利用高温将钢轨熔化，让两根钢轨熔在了一起，等到冷却之后，钢轨就焊接完成了。铝热焊需要的焊剂有氧化铁、铝粉、铁粉及合金，通过高温，这些相应比例配制而成的焊剂就会发生化学反应，从而利用化学反应将钢轨焊接在一起。
1.2铝热焊工艺的优点
传统的钢轨焊接工艺由于是以前施工过程中的技术，当时科学技术相对发展较慢，所以存在着焊接设备大且多、所需劳动力较多，并且焊接效果不太好的缺点。随着我国科学技术的进步，铝热焊工艺也在随之而发展，相较于传统的钢轨焊接工艺，铝热焊工艺具有较多的优点，对于工程项目而言是一种极大的便利。其优点包括以下几个：铝热焊工艺需要的设备简单，不需要很大的辅助性设备，施工方便；焊接技术比较简单，施工人员学起来比较容易，操作便利；焊接效果好，利用高温熔化，钢轨接头平顺；焊接所需时间短，工作效率高等特点。
2铝热焊工艺存在的缺陷
2.1夹渣现象的出现
就目前国内的焊接技术而言，还存在较多的缺陷，造成其缺陷的原因主要有两个,我国国内的铝热焊标准还不够完善，另一个是在操作的过程中因工作人员的工作还不够仔细和操作技术还需提高。焊接过程中出现的较为普遍的问题就是夹渣现象。夹渣现象是指熔渣混进了融化的钢水中，当钢水凝固之后熔渣出现在了铁轨内部，造成这个现象可能有几种原因：一是焊接过程中，因为模具没有被完全密封，在钢水注入模具之前杂质进入到了模具中，使得注入的钢水冷却凝固后出现夹渣；二是焊接过程中的铝热反应时间不够，在钢水注入之后会在模具中继续反应，从而产生熔渣；三是清洁不到位造成的。
2.2热裂现象的出现
铝热焊工艺中除了经常出现夹渣现象之外，还存在的一大缺陷就是热裂现象。热裂现象是指在焊接的过程中，钢轨强度较小的原因，出现断裂的现象，由于是在焊接钢水注入的过程中，断裂现象发生在温度较高的时间段，所以称之为热裂。热裂现象是发生在钢水的凝固阶段，钢轨受到的的外力超过了本身的极限，这可能是因为在焊接过程中钢轨被移动过，或者是在焊接钢水凝固时，焊头在有的钢水没有冷却凝固的情况下受到了外力，进而出现断裂。
3铝热焊焊接过程中质量控制策略
3.1焊接前的控制
铝热焊技术主要就是利用焊剂进行加热，产生化学反应进行焊接，所以在焊接前需要做好准备。包括使用的焊剂保存、运输和参与的人员是否经过正规培训，并取得焊接资格证都要检查好，确保无误。第一，焊接过程中的焊剂非常重要，不仅要严格按照相应比例进行配置，还要进行有效保存，防止受潮后影响焊接效果；第二，在焊接前，要对焊接场地进行严格检查，排除隐患，特别是焊缝的大小、焊接接头是否有杂质等都需要重点检查，防止不合格焊缝的出现；第三，对于焊接过程中天气因素的影响加以防范，特别是下雨和大风天气时需要搭设帐篷进行防护。
3.2焊接过程的控制
3.2.1钢轨端头的处理
进行焊接的过程中，钢轨端头的处理是焊接效果好与否的关键，端头处理好了，轨道接口就会很平顺，无缝隙，但如果没处理好，就会导致钢端口出现问题。因此，在处理钢轨端口时不可以采用氧气乙炔切割的方式进行切割，这可能会使端口出现氧化层，影响焊接效果，所以需要使用合格的锯片和锯轨机进行切割，切割完成之后就是将端口对正。要实现完全对正，是很困难的一件事，需要从各个角度进行校正，从水平、纵向进行对正，避免出现缝隙。
3.2.2预热阶段的控制
铝热焊主要采用高温熔合的原理，温度的掌控关系到焊接质量的好坏，铝热焊工艺的温度掌控过程中，最关键最核心的部分就是预热阶段，要根据实际情况，时刻观察预热情况，因此标准预热时间仅可作为参考。做好铝热焊预热阶段，需要保证钢轨受热均匀。首先要将预热枪安装在中间位置，其次是时刻关注预热情况，遇到设备气温低或压力低时可适当延长预热时间，当对钢轨端头进行预热时，要随时观察端头颜色变化，保证焊接质量。
4铝热焊接管理要点
经统计分析，1/4断轨与焊接质量不合格有关。主要表现为焊接施工把关不严、焊接过程工艺控制不到位、推瘤后违规敲打焊筋、焊后外观处理不达标等。如钢轨折断，主要原因是焊头外观打磨不到位，轨腰、轨底焊筋表面存在溢流夹皮，造成应力集中萌生裂纹，加上该处结构的特殊性，探伤存在一定难度，裂纹不易被发现，向钢轨内部渗透发展成伤损源，导致钢轨折断。因此需加强铝热焊接管理，详细如下：（1）按相关要求对焊管理人员以及施工人员的资质进行重点审核，将焊轨作业纳入日常管理。焊轨作业时必须委派胜任人员进行盯控。（2）在新线交工前，督促探伤队认真抓好焊接质量和初次焊缝验收检查。新线焊缝必须达到“零重伤”方可交接线路。（3）选择高度、宽度差匹配的钢轨进行焊接。对高度、宽度差超标的钢轨严禁焊接。对既有线高差超标和焊接不良处所，及时进行加固处理。（4）各级现场盯控人员要对焊接全过程进行盯控、卡控，严把焊接质量关。焊后打磨应合格，焊接接头不得存在焊渣、焊瘤和夹砂，平顺度及外观须达到探伤要求。将外观检查作为硬性指标纳入验收内容，并实行焊接质量异体监督验收制度。（5）探伤部门按规定在24h内对新焊头完成探伤验收，自检合格后请工务段每月组织对焊接质量和焊头平顺度进行复验。
结束语
综上所述，铝热焊技术的优点是设备简单，热容量大，工作时间短，结合平顺性好，在轨道方面具有不可或缺的位置。因此，需加强铝热焊接统一研究，从而更好的提高轨道交通整体运行质量。
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