作者/王天勇，青島圣族激光機械有限公司

軌道交通現(xiàn)場焊接方案技術分析

作者/王天勇，青島圣族激光機械有限公司

城市軌道交通的軌道線路通常采用無縫線路，而無縫線路的長鋼軌主要由鐵路焊軌廠或者是現(xiàn)場焊軌基地焊接的。城市軌道交通的施工環(huán)境不同時，現(xiàn)有的長鋼軌焊接方法適用范圍也不同，因此，需要選擇適合的現(xiàn)場焊接技術，確定合理的焊接方案，以此提高城市軌道無縫線路焊接質(zhì)量。

軌道交通；現(xiàn)場焊接方案；技術

現(xiàn)代軌道交通具有較好的結構綜合彈性，而且平順、軌條和道岔都采用無縫結構。因此，無縫線路鋼軌的焊接就是工程建設中的重要環(huán)節(jié)，需要實現(xiàn)現(xiàn)場焊接，就要選擇高強度的耐磨材料，采用優(yōu)質(zhì)的高效焊接技術完成焊接任務，從而確保高速軌道工程的質(zhì)量滿足施工要求。但是考慮到現(xiàn)場焊接作業(yè)流動性較大，并且施工環(huán)境相對復雜，需要采用先進的裝備和技術，以此提高無縫焊接的質(zhì)量。

1.軌道交通現(xiàn)場焊接技術應用的必要性

由于城市軌道交通的軌道大多都是無縫線路，采用長鋼軌進行焊接是這種線路鋪設的主要方法，同時也是決定工程進度和施工質(zhì)量的關鍵因素。傳統(tǒng)的長鋼軌生產(chǎn)基地是距離城市軌道交通較近的鐵路焊軌廠生產(chǎn)，然后通常長軌運輸列車由國鐵轉接城市軌道線路，最后再由城市軌道線路送往施工現(xiàn)場。在這期間，還需要將長軌進行二次倒運，才可達使用現(xiàn)場。但是長鋼軌在鐵路貨物運輸過程中屬于特殊貨物運輸，運輸計劃受到多種因素的影響，最終會影響到整個工程進度計劃的完成狀況。外加部分工程現(xiàn)場距離鐵路焊軌廠較遠，需要的運輸費用較多。1996年，廣州地鐵1號線施工過程中，我國首次采用現(xiàn)場焊接長鋼軌的方法，這種方法主要是在施工現(xiàn)場建立焊軌基地，一方面可以加快工程的施工進度，另一方面可以為工程建設方節(jié)省大量的工程投資。

2.鋼軌現(xiàn)場焊接方案技術分析

■2.1 軌道交通現(xiàn)場焊接中的閃光焊新技術分析

閃光焊新技術主要分為三種焊接方法，第一種焊接方法是鋼軌程控降壓連續(xù)閃光焊，這種方法是一種沒有斷續(xù)預熱過程的閃光好焊法。該方法的主要特征在于通過程序控制電壓，以此降低二次回路阻抗，還具有自動調(diào)節(jié)送進速度的特征，從而保證閃光過程在較低電壓下依然能夠穩(wěn)定運行，一定程度上增強了閃光對工件的加熱效率，從而降低了功耗。例如，使用k355型焊機焊接60kg/m的鋼軌需要功耗150kVA。第二種方法是鋼軌脈動閃光焊法，這種焊接方法主要是在連續(xù)閃光焊的基礎上開發(fā)出來的一種新型技術。脈動閃光焊法的主要特點是閃光顆粒相對較小，閃光過程比較穩(wěn)定，并且具有較高的加熱效率，還能夠起到節(jié)能的效果，這種焊接方法能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效化焊接。第三種焊接方法是衛(wèi)星定位焊接檢測系統(tǒng)。這種技術是在計算機控制技術和傳感測試技術的基礎上發(fā)展而來的，隨著信息技術的不斷完善，閃光焊過程控制以及質(zhì)量判斷技術得到了完善和更新。

■2.2 軌道交通現(xiàn)場焊接中的氣壓焊技術分析

氣壓焊主要應用于我國鐵路現(xiàn)場焊接過程中。傳統(tǒng)的氣壓焊工藝主要采用的是定壓和兩段加壓頂鍛焊接的方式進行焊接。當前鋼軌現(xiàn)場焊接中主要采用小型移動式的鋼軌氣壓焊機和三段加壓新工藝進行焊接。鋼軌現(xiàn)場焊機的主要設備有HG—II鋼軌超長氣壓焊機和YHJ—IV分體式保壓推凸鋼軌氣壓焊機。進你那來，隨著各種焊接技術的提升，增強了小型氣壓焊接的機械化程度，同時也增強了氣壓焊機的自動化控制水平，使得焊接質(zhì)量得到了有效的改善。

在上述兩種焊接設備當中，YHJ—IV分體式保壓推凸鋼軌氣壓焊機 主要采用雙柱導向，臥式結構，以軌底定位，斜鐵夾軌腰的定位夾緊方式用油缸夾緊。刀體與動力油缸連接在一起，具有體積小、刀體抗變形能力強等多種特點。該設備的壓接機與推凸機是相互獨立的，可以在不增加作業(yè)強度的基礎上實現(xiàn)鋼軌焊接的保壓推凸，不僅可以增強鋼軌焊接的外觀質(zhì)量，同時一定程度上可以降低斷軌率，增強無縫線路行車的安全性。

■2.3 軌道交通現(xiàn)場焊接方案分析

由于城市軌道交通工程大多位于市區(qū)，有較多的高架軌道，這些軌道往往是沿城市街道布局定線的，這樣一來，工程施工所用場地有限，從而增加了現(xiàn)場焊接的難度。雖然高架軌道的聯(lián)絡線和地面國鐵連接，但是聯(lián)絡線的長度有限，這種情況下，可以選擇在高架橋上建立焊軌基地的方案。通過利用已經(jīng)完成的橋面空間建立一種與地面形式相同的高架焊軌基地，加強對鋼軌軌端的打磨和焊接，此外，正火和接頭打磨都可以在高架橋上完成。這種焊軌方式同地面焊軌基地比較，由于高架橋主體結構承載力受限，鋼軌需要就近分散存放，可以將其存于墩頂位置，不能超過橋梁設計的承載力。對于長鋼軌的焊接量進行控制時，可以按照整體道床施工進度加以控制，在滿足施工條件的地段直接鋪設鋼軌，避免將其存放于高架橋上。這種現(xiàn)場焊接方案不僅可以節(jié)省大量的投資，同時還能夠避免因為長鋼軌供應不及時給工程帶來的影響。

3.結束語

城市軌道交通無縫線路焊接中，應該根據(jù)工程現(xiàn)場施工條件的不同，選擇不同的施工方法。就鋼軌焊接接頭質(zhì)量而言，鐵路焊軌廠生產(chǎn)的長鋼軌最有保障。如果在施工中需要考慮到工程的施工質(zhì)量和施工時間，選擇 現(xiàn)場焊接施工方案技術，可以增強長鋼軌現(xiàn)場焊接的優(yōu)越性。鋼軌現(xiàn)場焊接技術的應用可以在保證接頭質(zhì)量的前提下，可以靈活的控制焊接速度，及時為現(xiàn)場施工供應所需鋼軌，從而節(jié)省了大量的運輸費用，為軌道交通施工的全面開展提供基礎保障。

＊ [1]孟令德,馮書銳.焊接機器人在路基處理車構架側梁焊接中的應用[C].//2013北京先進的汽車及軌道交通焊接論壇論文集.2013:48-52.

＊ [2]宋剛,劉黎明.基于精確焊接成形成性的激光電弧復合焊接研究進展[C].//2013北京先進的汽車及軌道交通焊接論壇論文集.2013:53-59.

＊ [3]陳輝,茍國慶,朱宗濤等.激光-MIG復合焊工藝及其在軌道交通領域應用現(xiàn)狀[C].//2015IFWT焊接國際論壇論文集.2015:11-14.

＊ [4]劉亞璇.焊接機器人在地鐵轉向架構架焊接中的應用[C].//2013北京先進的汽車及軌道交通焊接論壇論文集.2013:14-17.