摘 要：通過對石板灘焊軌車間生產(chǎn)過程中影響鋼軌焊接接頭外觀質(zhì)量（平直度、表面質(zhì)量）的各工位進行分析，采集了大量實踐數(shù)據(jù)進行驗證和總結(jié)，制定出了提高精加工外觀質(zhì)量的控制措施。

關(guān)鍵詞：鋼軌；焊接接頭；外觀質(zhì)量

隨著鐵路建設(shè)加快，為了滿足高速鐵路對鋼軌焊縫外觀質(zhì)量的要求，有必要對流程中影響焊縫外觀質(zhì)量的關(guān)鍵工序進行分析，并進行有效管理。

目前影響焊縫外觀質(zhì)量關(guān)鍵工序有：焊前檢查、存軌、除銹、焊接、粗打磨、長軌存放及時效、精調(diào)、仿形磨、精磨、外觀檢驗。

1 焊前檢查

焊前檢查項目有：鋼軌型式尺寸檢查（包含：鋼軌高度、軌頭寬度、軌腰厚度、軌底寬度、軌底邊緣厚度、斷面不對稱度、端面垂直子斜度、端面水平斜度）、鋼軌表面質(zhì)量檢查、端頭（兩端，下同）平直度、扭轉(zhuǎn)度。焊前檢查的目的是防止母材不合格的鋼軌流入焊接工序，造成錯邊超標(biāo)。而影響焊縫外觀質(zhì)量的主要因素有以下幾點：

（1）端頭平直度：采用1m和2m平直尺和塞尺逐根檢查鋼軌端頭平直度。由于焊前無矯直設(shè)備，發(fā)現(xiàn)平直度不合格的鋼軌，必須將不合格端頭鋸切后重新檢查合格方能放行，否則會造成焊縫外觀平直度超標(biāo)。由于外觀平直度只檢查焊縫左右各500mm范圍內(nèi)鋼軌平直度情況，因此，鋼軌端頭1m范圍內(nèi)的平直度對焊縫平直度影響起決定性作用，此處只對鋼軌端頭1m范圍內(nèi)的平直度作分析討論。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼軌“端部水平方向彎曲≤0.4mm/1m”，但是焊縫外觀平直度標(biāo)準(zhǔn)為“鋼軌側(cè)面工作邊-0.2mm-0.1mm”，這就出現(xiàn)了一個矛盾，即鋼軌母材平直度標(biāo)準(zhǔn)低于焊縫平直度標(biāo)準(zhǔn)。從日常生產(chǎn)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)：a.高速鋼軌端部水平方向彎曲一般可達≤0.2mm/1m，遇彎曲稍大的情況也可通過后續(xù)工位（精調(diào)）修正。b.按照目前工藝，焊前檢查實質(zhì)上是對鋼軌進行定性檢查，配軌工序也無任何規(guī)定，這就勢必出現(xiàn)前軌A端左彎與后軌B端（簡稱AB端，下同）右彎鋼軌混焊的情況，反映出的現(xiàn)象即是焊縫處未錯頭，但焊縫1m范圍內(nèi)錯邊超標(biāo)。（2）扭轉(zhuǎn)度：采用鋼軌扭轉(zhuǎn)尺逐根檢查鋼軌端頭扭轉(zhuǎn)度。發(fā)現(xiàn)不合格的鋼軌，必須判為不合格。但是與端頭平直度檢驗相同，扭轉(zhuǎn)度檢查也未記錄實際數(shù)值，也會出現(xiàn)AB端左扭與右扭鋼軌混焊的情況，反映出的現(xiàn)象是焊接工位對頭困難，焊接接頭反復(fù)錯邊鋸切。（3）鋼軌型式尺寸檢查：采用檢驗樣板對鋼軌各項型式尺寸進行抽檢。由于斷面不對稱度對錯頭（包括軌底錯）影響很大，應(yīng)避免左偏與右偏鋼軌混焊。但是由于是抽檢，而且目前焊軌工藝無這方面的要求，AB端左偏與右偏鋼軌混焊的情況不可避免，這就造成軌頭不錯軌底錯邊超標(biāo)。由此可以看出，在焊前檢查工位增加配軌工序是必要的，大大減少由于鋼軌木材AB端反向偏差（分別都不超標(biāo)）混焊的情況出現(xiàn)，顯著改善焊接對頭困難和錯邊超標(biāo)現(xiàn)象。

2 存軌

將焊前檢查合格鋼軌輸送到指定地點，按要求存放。要求存軌時不能壓軌底，存軌梁及層間墊物相錯量不大于50mm，保證鋼軌存放時鋼軌踏面變形達最小。

3 除銹

目前焊軌車間除銹方式為砂帶除銹，除銹深度均勻，除銹位置控制良好。但如遇鋼軌存放時間過長，表面嚴(yán)重，除銹量必須超過工藝規(guī)定才能達到焊接要求；除銹機工況不佳或輥筒線偏移，使得除銹機砂帶工作面與鋼軌頂面不平行，造成鋼軌頂面局部除銹超差。因此，必須經(jīng)常性的除銹機進行檢修、保證工況達到最佳；同時對輥筒線進行動態(tài)監(jiān)控，發(fā)生較大偏移時，必須立即恢復(fù)。

4 焊接

每天焊接作業(yè)前，必須按要求對使用的波磨尺進行校準(zhǔn)。焊接完成后檢查接頭，不合格的接頭必須鋸切，嚴(yán)格控制錯邊量和推凸余量。

由于焊機與輥筒線的不穩(wěn)定性，設(shè)備與工裝也是造成焊接錯頭的重要因素：（1）焊機工況（上、下電極變形、對中裝置故障等）發(fā)生變化未被發(fā)現(xiàn)時，對頭難度加大，焊接錯頭率大大增加。（2）焊機與輥筒線發(fā)生偏移，鋼軌輸送至焊機時不是自由狀態(tài)，焊接錯頭率也會增加。

因此，對焊機及焊機左右一定范圍內(nèi)輥筒線的定期檢測是必要的。需要注意的是，雖然對焊機及輥筒線進行了檢測，檢修和調(diào)試質(zhì)量才是卡控的關(guān)鍵。

5 粗打磨和軌腰打磨

由于軌頭下顎、軌腰、軌腳和軌底焊瘤余量在后續(xù)工位不再處理，必須嚴(yán)格按照工藝要求使用檢驗樣板逐一做好自檢和互檢，出現(xiàn)打虧現(xiàn)象必須對該接頭進行鋸切重焊，保證合格。

6 長軌存放及時效

研究表明（由于文章著重分析各工位對焊接接頭外觀質(zhì)量的影響，此處對時效影響不做詳細分析）焊接完成鋼軌時效時間必須達到24小時，才能保證精調(diào)處理后的焊縫平直度不會變化。其余問題同“存軌”，此處不累述。

7 精調(diào)

每天精調(diào)工位作業(yè)前，必須按要求對精調(diào)機和外觀電子平尺進行校準(zhǔn)；每周還要對波磨尺進行校準(zhǔn)。作業(yè)時必須嚴(yán)格按照工藝參數(shù)對焊縫左右1m范圍內(nèi)鋼軌頂面及工作邊進行矯直，盡量保證測量曲線處于上下限之間。精調(diào)作業(yè)質(zhì)量的好壞，最終關(guān)系到之后工位的工作量和焊縫平直度。

8 仿形磨

仿形磨是采用仿形打磨機在精磨前對焊接接頭的軌頂面及工作邊進行預(yù)打磨。仿形磨必須嚴(yán)格控制打磨長度不能超過左右各450mm，母材打磨深度不超過0.5mm；非外觀檢驗測量位置也必須按要求打磨；打磨時，控制進刀量不能過大，防止出現(xiàn)發(fā)藍或者打磨灼傷，影響外觀質(zhì)量。

9 精磨

精磨是對仿形磨后的焊縫進行精細的打磨。精磨要求打磨長度盡量短，在滿足要求的前提下，最好只打磨焊瘤。按照要求調(diào)試精磨機，控制進刀和打磨速度，防止出現(xiàn)發(fā)藍或打磨灼傷。

10 外觀檢驗

外觀檢驗是控制焊縫外觀質(zhì)量的最后一道工序，因此，必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定作業(yè)。外觀檢驗使用電子平尺測量焊縫平直度需要注意的有：鋼軌必須處于檢驗平臺并用夾鉗加緊；在測量前，焊縫溫度必須處于室溫。

平直度及表面不平度超差，有條件的采用角磨機修磨；對無法修磨合格的焊縫，必須返回精調(diào)工序重新矯直或者鋸切重焊。

外觀檢驗工位還要檢查焊縫打磨情況，嚴(yán)格控制打磨長度和深度；同時拋光發(fā)藍和所有打磨部位；檢查軌腰及軌頭下顎處焊瘤余量。

11 結(jié)束語

控制焊縫的外觀質(zhì)量，必須從各個崗位進行控制，每個崗位都要嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)規(guī)程；一個工位出現(xiàn)的問題就在該工位解決，盡量避免在后續(xù)工位用其它方法補救。