U76CrRe钢轨气压焊焊接性能简述

盛敏超 杨智 陈培禄 中国铁路呼和浩特局集团有限公司呼和浩特工务机械段

一、气压焊接试验

（一）试验材料以及焊接外部环境

选用包钢生产的60kg/mU76CrRe 钢轨，进行同类型钢轨焊接。焊接前将出厂的标准轨按照长度要求900mm 锯成试验钢轨，对待焊端150mm 范围内用钢丝球打磨干净，要求表面无油污杂质等；用钢轨端磨机对待焊面进行端磨处理，处理后钢轨端面垂直度小于等于0.2mm；最后使用钢挫对待焊面进行锉面处理，要求整个待焊面无亮面光斑。

焊接接地点海拔1040 米，焊接时外部环境湿度15%～35%，焊接时风力1～3 级，焊接时环境温度7℃～15℃之间。

（二）试验方法

使用气压焊轨车对包钢生产的60kg/mU76CrRe 钢轨进行焊接、焊后冷、正火、正火后风冷作业，将焊接完成的钢轨接头进行探伤、落锤试验、静弯、疲劳、冲击、硬度等试验获得多组数据，后进行对比参考，以获得合适的气压焊对于U76CrRe 钢轨的工艺参数，对日后的焊接工艺参数制定提供参考依据。

（三）焊接过程

1.焊接参数初步调试

将处理好的钢轨放置水平位置，利用气压焊轨车进行焊接作业，焊前对焊接机加热器火孔进行排渣疏通，加热器由0.5mm～0.8mm 位置不均匀的出火孔组成，使用精密麻花钻对所有火孔进清洁，保证每个火孔出火匀畅，无不出火、跳火、脱火等现象。使用四氯化碳试剂对待焊面清洗，所有工序完成后方可焊接。

本次焊接试验，先根据焊接火焰以及外部环境状态调试焊接试验组共计五组，对轨角进行打磨后进行落锤试验。

针对落锤结果可以看出，焊接参数调试结果较为理想，落锤均通过，但断面结构偶有亮面，断口质量不佳等。分析结果如下：其一，对于钢轨焊前打磨处理要将锈迹除净，避免焊接时火花飞溅以及推瘤时将夹杂物带入形成伤害；其二，在焊前对火孔，尤其对轨角处、三角区处加热火孔进行疏通，使其热量充足，对于热量过剩的火孔，进行铆调，使得所有加热器火孔出火均匀；其三，因外部环境影响，如焊接作业过程中有风，应让作业人员取挡风篷布遮挡，避免存在偏烧现象。在总结分析后焊接落锤钢轨十五组，均通过落锤检验，断口良好，未发现明显缺陷，可以初步认为该参数稳定，可以进行型式检验。

2. U76CrRe 钢轨型式检验

分析讨论得出焊接各阶段参数数据，焊接静弯、冲击、硬度试验钢轨二十二组。

3.型式检验结果分析

将型式检验钢轨分别进行冲击试验、焊接接头拉伸试验、焊接接头轨顶面硬度测试、焊接接头纵断面硬度测试得出以下结果：（见表1）

分析表中结果可以看出，在经过多组调试结果后，使用该组参数的移动气压焊轨车所焊接的U76CrRe 钢轨在焊接接头拉伸试验、接头冲击试验、焊接接头轨顶面硬度测试均符合国标要求。

二、确定移动气压焊轨车对于U76CrRe钢轨焊接工艺

为了更好的指导现场工作，对于移动气压焊轨车焊接U76CrRe 钢轨，将焊接工艺明确如下：

（1）焊接乙炔流量92/SLM，氧气流量89/SLM，焊接乙炔气纯度要求大于98%，焊接用气氧气纯度大于等于99.5%，加热时间320 秒，流量降后时间260 秒，降后乙炔流量86/SLM，氧气流量83/SLM，顶端量32mm，顶端压力20MPa；（2）焊后风冷阶段参数设置如下：焊后冷时间200 秒，焊冷初幅30mm，焊冷末幅30mm，焊冷初速度100，焊冷末速度100，冷却风压0.3～0.5MPa；（3）正火阶段参数设置如下：乙炔流量74/SLM，氧气流量68/SLM，加热时间180 秒，摆火压力3MPa，摆动速度100，正火初幅5mm，正火末幅25mm，正火初速度100，正火末速度100；（4）正火后冷却参数设置如下：正火风冷时间200 秒，冷却初幅30mm，冷却末幅30mm，冷却速度100，冷却末速度100，冷却压力0.3～0.5MPa。

三、总结与展望

移动气压焊轨车针对U76CrRe 钢轨的焊接试验，型式检验合格，初步证明了移动气压焊可以实现对于U76CrRe 钢轨的焊接，并且焊接效果较佳，为以后U76CrRe 钢轨在线路上试铺以及投入使用打下了坚实的基础。本文在于总结本次试验结果以及对于结果进行分析，可为日后各集团公司以及下属单位在焊接U76CrRe 钢轨提供借鉴和参考。

表1 焊接接头轨顶面硬度测量结果/HB