学文网摘要：随着铁路的不断提速，铁路慢慢的成为人们出行的主要交通工具，铁路铺轨工程中的一些技术也慢慢的进入人们的视野为人们所了解，铝热焊就是铺轨工程中常用的一种焊接方法，它主要是应用于无缝轨道的钢轨连接。这种焊接方法有很大的优点，比如施工前的准备时间短，设备非常的简单进而移动起来也比较迅速，在操作时也非常的简便易学，所以目前这种焊接技术得到了广泛的应用。本文主要讲述了铁路铺轨工程中铝热焊技术的含义，施工前准备以及施工过程中各个注意要点。
关键词：铁路；铺轨；铝热焊
中***分类号：F530.3 文献标识码：A 文章编号：
铝热焊技术其实是一种把化学反应产生的热量作为热源的一种焊接方法，这里提到的化学反应是指高温条件下的铝热剂中铝粉和氧化铁之间的反应，通过这个反应可以将氧化铁中的铁还原出来，铝粉则生成了氧化铝，在整个反应的过程中会释放出大量的热量。反应过程中的铁因为是在高温条件下所以生成的是液态的铁，在进行焊接时释放出的热量可以融化等待焊接的钢轨的表面，同时把液态的金属铁当做焊接接头填充进去，冷却凝固以后整个铝热焊过程就全部完成了。
一 铝热焊施工工艺流程
整个铝热焊的工艺流程大概可以分为四大部分，它们分别是焊前准备、铝热焊焊接、焊后检测、收尾清理。但是整个详细的工艺流程可以见***1
***1 铝热焊施工工艺流程
二 铝热焊施工的前期准备
在铁路轨道的施工过程中因为项目的大小类别不同，每一个项目的施工日期也不相同所以铝热焊施工的前期准备也不太一样，但总体来说主要有三大部分，分别是人员配备、材料准备、机械设备。
1 人员配备
在人员配备上一般情况下分为五组，它们分别是对轨小组、焊接小组、打磨小组、螺栓松紧组、检查小组，然后根据工程的大小决定每一个小组的人数有多少。
材料准备
铝热焊的施工过程一般需要的材料有铝热焊剂、砂模、模具架、坩埚、渣盘、封泥箱、秒表、氧气、乙炔、高温火柴等等。
机械设备
铝热焊施工过程中的需要的机械设备一般情况下有以下几种，螺栓扭动机、打磨机、锯轨机、起轨器、整体式对轨器、液压钢轨拉伸器（包油泵）、双向手动液压推瘤机、超声波探伤仪、撬杠、直尺等。
三铝热焊施工要点
1焊前准备
在进行铝热焊之前，一定要检查各项设施是否已经准备好，主要的检查项目有五种，分别是机具是不是完好；所选的铝热剂与所要焊接的钢轨是否匹配；还要看一下铝热剂是不是干燥的，有没有受潮；封箱泥里的湿度是不是适宜；焊接时需要的燃料氧气、乙炔是否准备好。另外在焊接之前还要对一些构件进行控制，例如把焊头前后15m范围内钢轨两侧的扣件拧紧；把焊头前后5根轨枕的扣件以及垫板去掉；调整焊头钢轨和轨枕或者道碴之间的距离，必须在100mm以内。
对正钢轨
钢轨的对正包括水平对正和垂直对正，水平对正是通过调节钢轨水平位置的高度来把水平轨缝间距控制在23~27mm以内，垂直对正则是通过钢轨的竖向高度把竖向的高差控制在1.6mm以内。
安装砂模
在焊前准备检查好而且钢轨也校正完毕以后就开始进行砂模的安装了，它一般分为两步，第一步是安装两侧的砂模，为了安装的紧密可以把砂模与钢轨轻轻的摩擦一下。第二步就是安装底板，安装时一定要使有底砂模与轨缝保持垂直而且居中。等到两步都完成以后就开始把螺栓拧紧，然后用直尺对钢轨的各种要求进行校正，最后就是在砂模与钢轨连接处的缝隙中均匀的涂抹上专用的封箱泥。
接头焊接
接头焊接的过程一般可以分为五步，它们分别是预热、浇筑、拆模、除瘤、打磨焊缝。下面进行一一讲述。
预热
预热就是把砂模和分流塞加热到一定温度，一般这个温度是920℃~1000℃。预热的过程则是先在预先支好的预热支架上放上预热器，然后将整个支架放于砂模的中间定位，调好火焰按下秒表，等时间过去6分钟时把分流塞放在砂模的边缘然后继续加热，一直到达到温度为止，最后把预热器拿走完成整个的预热过程。
浇筑
浇筑时，先把分流塞放入顶部的入口处，然后在砂模的中央放置一个一次性的坩埚，用高温火柴点燃然后对焊剂进行燃烧。下一步就是用自熔塞自动的进行浇筑了，等到废渣停止流动时用秒表计时。
拆模
拆模过程要在浇筑过程完成五分钟以后才能进行，拆模过程实际上就是一个大的清理工程，在这个过程中要把渣盘、一次性坩埚、砂模夹具、夹板、金属底板全部拿走，还要把焊头的顶部、溢出的焊料、钢轨表面烤干的封箱泥、铝热焊反应剩余的钢渣等等都要去除以及清理干净。
除瘤
除瘤过程也不是立即就可以进行的，它必须要在拆模完成后的6.5分钟以后才可以开始。除瘤的机械设备一般是用双向手动液压推瘤机，在操作时除瘤机的方向和钢轨的纵向是相同的，但设备的最低处必须高于钢轨的表面，除瘤后留茬的高度要比原来的轨道表面高出1~3㎜。另外在除瘤过程中还要把轨道底部冒出的多余的焊料去掉，这样为以后的打磨工作提供了方便。
打磨
焊缝的打磨一般分为两种，热打磨和冷打磨两种。首先进行的是热打磨，它的打磨范围包括轨顶、钢轨工作面、轨底、两轨底角，打磨常用的设备是专用钢轨仿形打磨机。在打磨过程中需要注意的地方有两点，一点是砂轮的打磨方向必须沿着轨道的长度方向，禁止与轨道的长度方向垂直；一点是在打磨焊料顶部表面时，当与轨面的距离为1㎜左右时把钢轨头部两侧与轨面过渡的圆弧处以及钢轨的内外侧打磨的与已经存在的钢轨处于同一高度。冷打磨有一定的时间规定，必须在浇筑过程完成一个小时以后才能进行冷打磨，它主要是针对焊缝以及钢轨的表面，目的是让这些地方更加的平整、整齐。
质量验收和贴标签
质量验收一般包含两部分：内部检测和外部检测。内部的质量检测是通过超声波探伤仪对钢轨焊头的焊缝内部检测是否合格；外部检测常用的工具是精密塞尺和大约1米的直尺，另外对焊头上有缺陷的地方要进行及时的处理。等到所有的检测都合格以后需要贴上标签，并做好焊缝探伤和质量检测的记录。
收尾工作
收尾工作就是施工现场的清理工作，先要把各种机械设备放回原存放处或搬往下一个焊接地点，然后还要把整个的施工场地打扫干净。
四铝热焊施工中的注意事项
整个铝热焊施工中需要注意的事项主要有三个控制，分别是对施工过程中有关数据的控制、对施工过程中预热的控制、对施工人员岗前培训质量的控制。
施工过程中相关数据的控制
在施工过程中需要控制的数据主要有三种，分别是轨缝间距、温度、时间。具体的数据范围可参考表2。
表2铝热焊施工过程中需要控制的数值表
施工过程中的预热控制
在施工过程中对预热的控制是整个铝热焊过程中非常重要的一步，因为它能够直接导致整个铝热焊过程的成功与否。预热的控制实际上就是对温度和时间的控制，比如钢轨的过烧以及氧化物的缺陷都是由时间过长或过短引起的。另外温度过低会影响氧气和乙炔的挥发性，使燃料不能正常燃烧，进而达不到预定的预热效果，所以必须要采取以下措施：一是在预热前先把轨底加热30~40s；二是在铝热反应完成后进行拆模时要保留底板，作用是为了最大程度的保存轨底的温度；三是在气温低时要进行保温措施，刮风时还要搭帐篷保证预热的温度。
施工人员的岗前培训质量控制
无论从事什么工作都要进行岗前培训，铝热焊施工也不例外，它还是整个施工过程中比较重要的一个步骤。只有对施工人员的培训质量控制好才能使施工人员的工作过程中对铝热焊技术的各个注意要点明确和注意，才能确保焊接的质量。另外还要加强员工的素质培训，使他们的施工时要文明施工、安全施工，每一个施工人员都必须拥有铝热焊特种施工作业的合格证书才能进行工作。
小结：铝热焊施工工艺的技术特点决定了它在整个铁路铺轨过程中的广泛应用，铝热焊技术在施工前花费的时间很短，而且需要的设备也都比较简单，在施工过程中移动比较快速，操作过程中也是非常简便的，这些优点汇聚在一起共同形成了铝热焊施工工艺的技术特点。文章主要对铝热焊技术的以下几个方面进行了探讨和分析，这几个方面分别是施工过程中钢轨的间距、预热的温度、加热的时间等等关键要点，最后还对施工人员的培训质量控制进行了简单的解析。
参考文献：
[1]唐晓梅。钢轨QPCJ铝热焊接技术浅析[J].山西建筑，2007,9（27）：150
[2]杨云堂。钢轨铝热焊接应注意的要点[J].城市轨道交通研究，2007，5（5）：56
[3]李东侠。钢轨接头铝热焊接质量控制[J].铁道建筑，2005,5（5）：70
[4]刘多伟。浅谈铝热焊接钢轨技术[J].山西建筑，2005,7（12）：128
转载请注明出处学文网 » 探析铁路铺轨工程中的铝热焊施工