摘要：本文主要针对钢轨焊接技术进行论述，通过研究铝热焊、气压焊、预热闪光焊这三种钢轨焊接方式的原理和存在的问题，对钢轨焊接技术进行深入的了解，并提出相应质量控制措施，希望对我国的钢轨焊接的技术和质量提高有所帮助。
关键词：钢轨焊接；技术；质量控制
随着社会经济建设的发展，人们对于运输业的需求不断增加，使得现代铁路运输越来越注重运载量和运输速度方面的发展，促进了无缝线路的广泛应用，无缝线路较之普通线路最大的区别就是消减了钢轨焊接接头，减少了列车在运行过程中的震动和冲击，减轻轮轨部件的耗损，在一定程度上增强了列车的行车安全。而钢轨焊接技术的合理应用，是解决无缝线路铺设的主要办法，对整个工程的质量和进度的影响也是非常巨大的。
一、钢轨焊接技术和其中存在的问题
（一）铝热焊
通常情况下，在现场进行应急处理时会运用铝热焊这种焊接技术，其主要应用于线路应急维修和道岔焊接。
1、焊接工艺
氧化反应是实现铝热焊钢轨焊接技术的关键，其具体氧化物为铝和铁，在两根钢轨之间进行氧化，将其焊接到一起即为铝热焊的焊接工艺。
2、其中存在的问题
铸态组织是铝热焊焊缝的主要成分，具有较差的综合性、较低的强度以及质量欠稳定的缺点，这些缺点都是造成无缝线路应用铝热焊工艺以后出现薄弱环节的原因，尤其是在焊接工艺选择缺乏科学性、合理性时，会导致焊接接头过早的损伤和折断。
（1）钢轨铝热焊的消耗材料主要以焊剂为主，所以，焊剂的质量决定了焊接接头的质量。质量不达标的焊剂，会造成接头的损伤和低凹，出现焊接接头断裂的问题，而焊接处产生气孔则是由于焊剂破损、受潮的原因。
（2）在具体施工过程中，受到封锁时间的影响，使得焊接时间较短，缺乏冷却时间，焊接接头温度不达标，导致焊缝接头不够平顺，影响焊头质量。
（3）焊接人员专业能力不足，操作缺乏规范性。
（二）气压焊接
1、焊接原理
运用气体火焰将钢轨贴面加热至塑形状态，然后进行加压顶锻形成焊接接头，是气压焊接的焊接原理。
通常情况下，焊接过程会分为六个阶段，在焊接过程中会运用压接机、控制箱、加热器、水冷装置等主要设备，同时还会辅以直轨器、砂轮机、仿形打磨机等设备辅助焊接施工。
2、存在的问题
（1）气压焊受到生产厂家的影响严重，生产厂家过多造成了气压焊设备型号杂乱，缺乏型号标准，导致气压焊自身及使用过程中存在着很多问题，从而降低了焊接质量。
（2）气压焊的工作流程大多是由人工进行控制，非常容易出现人为性的失误，比如过烧、光斑、未焊透、裂缝等缺陷，都是由于施工人员经验不做或是操作不规范造成的[2]。
（三）闪光焊
当前我国的钢轨焊接主要以闪光焊为主，焊接优良，力学性能稳定，自动化控制方便是闪光焊的最大优点。
1、焊接原理
图1为钢轨闪光焊接工艺流程
预热闪光焊是一种以塑性变形再结晶过程为基础的压力焊接方法。两根待焊的钢轨本身存在电阻，两钢轨接触处存在接触电阻，当电流流经钢轨时就会产生电阻热量，接触电阻在闪光焊加热中起主要作用。所产生的热量和电阻大小成正比，与电流大小的平方成正比。在钢轨端部由于电流流经电阻产生的热量，使钢轨端部迅速加热，触点被加热烧化，形成金属“过梁”进一步加热“过梁”加速“爆炸”，形成金属火花从钢轨间隙中射出，这就是闪光。在闪光和预热短路加热过程中，钢轨端部逐渐达到熔化温度，钢轨金属在高温下，迅速施加相当大的挤压力，在钢轨相接触的界面上，就会产生塑性变形再结晶过程，使两钢轨连接成为一个整体，形成焊接接头。该焊接工艺的应用时，会产生闪光和飞溅，高效生产、操作简单以及焊接参数复杂是闪光对焊的主要特点，该焊接方法的工艺参数会随着闪光阶段、焊接电压以及焊接时间而变化。
2、问题所在
由于闪光焊的优点较为突出，所以，闪光焊的缝数在无缝线路中也是最多的，通常情况下焊缝的质量都比较稳定，所以存在的问题较之其他焊接方法要少很多，造成焊接质量问题的因素大多是偶然因素，以下几个方面是存在于闪光焊中的问题。
（1）由于部分新焊机为进口设备，作业人员对新焊机性能的掌握十分有限，机械性能缺乏稳定性，从而增加了焊接质量的控制难度，加上，设备管理人员及设备操作人员没有对焊机进行合理的维护和检查，使得有问题的焊机不能得到及时的维修，影响焊机的正常使用，造成了焊接接头性能的下降，焊接质量不稳定，此外，作为焊接配套设备的精磨机使用不当，也是影响焊接外观质量的主要原因。
（2）焊接参数的设置与设备状态、钢轨材质不匹配，影响闪光过程的稳定性，使得顶锻速度下降，顶锻力不足，热量输入不足或过剩，烧化过程中出现粘连等情况，会造成焊接接头内部缺陷。
二、钢轨焊接质量有效提高的措施
（一）对建立有效的作业标准，并确保作业过程中标准得到认真执行，从而保证焊接质量优良
想要使焊接质量在最大程度上得到保障，必须要做到对各工序作业质量进行严格的检查和验收，加大热影响区和焊缝的探伤检查力度，并对焊接中存在的缺陷进行细致的检查，建立复查分析机制，确保有问题的焊接接头能够得到及时的处理，验收工作要严格执行，坚决排除质量达不到标准的焊接接头，同时还要定期的对焊轨质量进行检查，使得焊接质量始终处在可控范围内，改进措施要有针对性，在合理运用的同时还要进行相应的创新，使焊接质量能够不断地提高[3]。
（二）对焊接的新技术、新设备、新工艺加以研发和推广
有关部门应对具有研发能力的厂家给予一定资金和政策支持，鼓励厂家对新技术、新设备和新工艺的研发和推广，对焊接设备加以改进，使操作逐渐趋向自动化和机械化，运用先进的科技来确保铁路运输的安全，进一步的提高焊接质量。
（三）对焊接施工严格控制，实行科学管理
管理是实现工作有序进行的关键，在焊接施工方面也是如此，实行科学的管理，明确岗位责任，将责任落实到个人，避免出现职责不清的问题，对焊接各环节的工作加强监督管理，细致的记录作业过程及结果，并对相关数据进行分析和总结，建立技术数据信息库，确保管理有效，质量优良[4]。
（四）提高焊接人员的专业技术水平和质量意识
管理部门应该注重焊接队伍的专业素质水平，定期的对焊接作业人员进行专业的培训和考核，对焊接作业标准进行反复强调，同时做好作业人员的思想政治工作，提高焊接人员工作质量意识，有意识的打造素质高、责任心强、经验丰富、专业能力出众的焊轨团队。
结语
通过对铝热焊、气压焊以及闪光焊三种钢轨焊接方式的施工原理及其中存在的问题进行分析，发现影响钢轨焊接质量控制的根本因素还是管理问题，透彻的了解各种焊接技术，制定科学合理的管理制度，从焊接设备、材料到焊接施工，再到焊接之后的每一道工序，都需要进行严格的质量检测和验收，与此同时，加强焊接作业人员的责任意识以及专业能力，也是实现钢轨焊接质量控制的关键。
参考文献：
[1]卢庆华，徐培全，于治水等.钢轨焊接技术及质量控制[J].焊接技术，2015，39（1）：66-68.
[2]冀娟茹，张海华.高锰钢辙叉与钢轨闪光焊操作技术与质量控制[J].山西建筑，2014，40（8）：158-159.
[3]徐兴发.钢轨闪光焊接操作技术与质量控制[J].铁道建筑技术，2013，8（7）：41-44.
[4]王宁.钢轨铝热焊焊接工艺及其质量控制[J].热处理技术与装备，2012，31（6）：26-29.
论文作者:张云庆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/11
标签：钢轨论文; 质量论文; 闪光论文; 作业论文; 质量控制论文; 气压论文; 焊接技术论文; 《基层建设》2017年第26期论文;