墊箔滾對接焊工作原理

鋼在不同的溫度下具有不同的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，而內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化必然使鋼的力學(xué)性能也發(fā)生改變。鋼軌的wC=0.5%～0.8%，屬于亞共析鋼，在Ac1線(723℃)以下時，鋼的內(nèi)部組織是鐵素體和珠光體，這種鋼表面淬火后形成馬氏體組織，具有很高的強(qiáng)度和硬度。

在焊接之前，鋼軌先預(yù)熱到230～250℃，做一次低溫回火處理，使焊縫部位的金屬冷卻后不開裂，這時硬化層的結(jié)構(gòu)由馬氏體向回火馬氏體轉(zhuǎn)變，使鋼的內(nèi)應(yīng)力局部消除，韌性有所增加，而硬度幾乎不降低，也可保證鋼軌在預(yù)熱溫度下不變形。如果預(yù)熱溫度過高，會使原表面硬化層的馬氏體組織轉(zhuǎn)變成其他組織，比如索氏體，導(dǎo)致鋼軌硬度降低。在鋼軌對接焊時，隨著焊接溫度的升高，焊接部位的回火馬氏體開始向其他組織轉(zhuǎn)變。焊接要間斷進(jìn)行，盡量減少焊接部位的熱量，使鋼軌焊接過程中始終保持230～250℃的溫度。當(dāng)這一部位焊接結(jié)束，如在空氣中迅速冷卻到230～250℃，回火脆性是經(jīng)常遇到的問題。

對一般碳鋼而言，馬氏體開始形成溫度為200～350℃，而鋼軌是含錳元素的合金鋼，鋼軌的馬氏體形成溫度應(yīng)為100～200℃。這就要求鋼軌全部對接焊接后，應(yīng)加熱到230～250℃后在空氣中緩慢地冷卻，經(jīng)過≥0.5h，溫度從230～250℃緩慢地冷卻到室外溫度，這樣焊縫金屬才能逐步轉(zhuǎn)變成馬氏體組織。由于焊縫部位合金與軌道整體緩慢冷卻到室外溫度，所以使焊縫部位的內(nèi)應(yīng)力減小，表面不產(chǎn)生裂紋。另外，硬度計測試，軌道頂部焊縫達(dá)到了軌道頂部表面原來的硬度，說明表面硬度也達(dá)到了要求。

由于鋼軌焊接性能較差，因此焊接工藝較為繁瑣，要把0～300℃的溫度計固定在鋼軌上，在距離焊縫兩邊100mm長的位置，用2～3把焊炬同時對鋼軌預(yù)熱。當(dāng)鋼軌溫度達(dá)到230～250℃時，先用E5016焊條從鋼軌底部邊加熱邊堆焊，堆焊至軌道頭部時，再用D322焊條邊加熱邊堆焊。焊接要間斷進(jìn)行，盡量減少焊接部位的熱量，使焊接過程中始終保持軌道溫度230～250℃。全部焊接完成后，還要繼續(xù)加熱到250℃，再將鋼軌在空氣中經(jīng)過≥0.5h時間緩慢冷卻到室外溫度(30℃左右)，以防止裂紋產(chǎn)生。焊接后應(yīng)檢查焊縫處和與鋼軌銜接處有無明顯痕跡及焊后硬度。焊后用氣動砂輪磨削，使鋼軌頭部的堆焊縫與原鋼軌表面保持在同一平面上，具有同樣表面粗糙度。

電焊機(jī)1～2，焊炬2～3把，0～300℃溫度計一只，氧氣、乙炔氣。焊前將焊條放在350～400℃烘箱內(nèi)烘焙1h以后，把對接的鋼軌平放在水泥地面上支好，對接焊縫間隙20mm，校直、校平，鋼軌對接表面除油、除污、打磨及擦洗干凈。