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1、城市轨道用槽型钢轨闪光焊接技术规程1总则12术语和符号22. 1术语23. 2符号23基本规定43.1 焊接用槽型钢轨要求43.2 设备要求43.3 焊接接头探伤要求43.4 人员要求53.5 工艺要求53.6 6质量要求84试验方法93.7 1外观检验94.2 落锤试验94.3 静弯试验94.4 疲劳试验104.5 拉伸试验104.6 冲击试验114.7 硬度试验124.8 8显微组织检验135验收规则154.9 1成品检验155.2 型式检验155.3生产检验16附录A超声波探伤技术规程17本规程用词说明19引用标准名录20Contents1 Generalprovisions12 Ter
2、ms&symbols22.1 Terms22.2 Symbols23 Basicregulations43.1 Railrequirements43.2 Equipmentrequirements43.3 Inspectionrequirements43.4 PersonnelRequirements53.5 Processrequirements53.6 Qualityrequirements84 Testmethod94.1 Visualinspection94.2 Dropweighttest94.3 Staticbendingtest94.4 Fatiguetest104.5 Tens
3、iletest104.6 Impacttest114.7 Hardnesstest124.8 Microstructureexamination135 Regulationofinspection155.1 Finalexamination155.2 Typeinspection155.3 Productioninspection16AppendixA:17ExplanationsofWordinginthisspecification191.istofquotedStandard201.0.1为适应现代有轨电车快速发展的要求，完善、规范槽型钢轨的闪光焊接工艺、检验方法和验收标准，做到技术先进
4、、经济合理、安全适用、确保质量、节能环保，制定本规程。1.0.2本规程适用于材质为U75V的60R2型槽型钢轨的闪光焊接要求、试验方法和检验规则。其它种类的槽型钢轨闪光焊接可参照执行。1.0.3城市轨道用槽型钢轨闪光焊接必须遵守国家现行安全技术和劳动保护等有关规定。.1. 0.4城市轨道用槽型钢轨闪光焊接除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语和符号2.1术语2.1.1 闪光焊接flash-buttwelding用闪光焊机在工地或焊接工厂焊接钢轨，在工地进行焊接时焊机及其配套设备的动力源是独立的车载式发电机组，在焊接工厂进行焊接时焊接电源由电力网经配电变压器供电。2.1.2 1
5、.2焊接接头weldedjoint用焊接方法连接的钢轨对接接头，焊接接头包括焊缝和热影响区。2.1.3 推凸trimming用与钢轨横截面外形轮廓相同的刀具沿着钢轨表面纵向推进，切除焊接凸出部分。2. 1.4电极灼伤electrodeburns钢轨与焊机电极因接触不良产生的伤损现象。2. 1.5打磨灼伤grindingburns砂轮打磨钢轨表面产生的伤损现象。2.1. 6灰斑flatspot存在于闪光焊焊缝断口中的局部光滑区域，与周边金属有明显界限。2. 1.7光斑whitespot存在于气压焊焊缝断口中的局部光滑区域，与周边金属有明显界限。光斑属于面积型缺陷，光斑又称为白斑。2. 1.8过烧
6、overburn晶粒边界熔化，是体积型缺陷，存在于焊缝或热影响区。轻度过烧呈细小黑灰斑点，重度过烧呈黑色蜂窝状。2. 1.9未焊合lackofbond母材与母材之间未能完全焊接结合的部分。2. 1.1()接头错边stepsacrosstheweld焊接时两根钢轨由于没有对正，使焊缝两侧钢轨表面之间出现的平行偏差。3. 1.11软化区softenedzone热影响区硬度值低于未受热影响的钢轨母材硬度平均值的区域。2.2符号F施加在钢轨上的载荷，单位为牛(N)；bma一一最大疲劳应力，单位为兆帕(MPa),最大疲劳应力。皿为297MPa;1.试件支距，单位为毫米(mm)；W钢轨下部断面系数，单位为
7、立方毫米(加3)。3基本规定3.1 焊接用槽型钢轨要求3.1.1 用于闪光焊接的槽型钢轨应符合相关供货技术条件。3.2 设备要求3. 2.1在铁路或城市轻轨轨道上进行钢轨闪光焊接，应配置有锯轨设备、轨端除锈设备、移动式钢轨闪光对焊设备、移动式钢轨焊接接头矫直设备、仿型打磨机以及发电机组等，设备应具有产品质量合格证书。3.3 焊接接头探伤要求3. 3.1探伤人员资质要求应符合下列规定：探伤人员应具有由铁道部门无损检测人员技术资格鉴定考核委员会颁发的11级或以上级别的技术资格，并通过钢轨焊缝探伤技术培训方能独立上岗作业。4. 3.2超声波探伤要求应符合下列规定：1槽型钢轨焊接后均应对焊接接头进行超
8、声波探伤，并填写探伤记录。记录应包括：探伤人员、探伤日期、仪器、探头、焊接接头编号、测试数据、探伤结果及处理意见。2新焊接头探伤应在推凸、打磨和热处理以后进行，接头温度应冷却至40C以下或自然轨温。当接头温度高于40C时，可浇水冷却，浇水冷却时的轨头表面温度应低于3500Co3扫查前检查探测面表面状态，应无锈蚀和焊渣，打磨面应平顺、光滑，打磨范围应能满足探伤扫查的需要。4超声波探伤仪和探头技术要求应符合现行行业标准钢轨焊接第一部分：通用技术条件TB/T1632.1和工务作业第21部分：钢轨焊缝超声波探伤作业TB/T2658.21的有关规定,探伤用探头回波频率不应小于4MHZ,回波频率误差不应大
9、于10%。5探伤前应对探测系统进行校准，试块及探伤灵敏度校准详见附录A。6探伤时，可在探伤灵敏度的基础上再提高4dB6dB进行扫查。7焊接接头中的缺陷当量大于探伤灵敏度规定值时，应判定焊接接头不合格（判废），即焊接接头中发现如下缺陷时应判废：1）轨头不小于63长横孔当量；2）轨腰不小于3竖孔当量（附录图A.0.1中5#竖孔）；3）轨底不小于3-4dB竖孔当量（附录图A.0.1中6#竖孔）；4）缺陷当量比探伤灵敏度规定的缺陷低3dB,但延伸长度大于6mm时；5）焊缝中存在平状缺陷。8缺陷的测定：DAC曲线制作、缺陷当量直径的测定和相对3dB延伸度的测定应按现行行业标准工务作业第21部分：钢轨焊缝
10、超声波探伤作业TB/T2658.21的相关规定执行。9超声波探伤的其它要求应按现行行业标准钢轨焊接第一部分：通用技术条件TB/T1632.1和工务作业第21部分：钢轨焊缝超声波探伤作业TB/T2658.21的有关规定执行。特殊线路或特殊区段上的判废标准按相关规定处理。3.4 人员要求3. 4.1焊接作业人员应持有国家铁路主管部门认可的技术机构颁发的“钢轨焊接工操作许可证二3.5 工艺要求3. 5.1钢轨焊前检查应符合下列规定：1检查钢轨型式尺寸：钢轨高度、轨头宽度、轨唇宽度、轨底宽度、轨槽深度、端面斜度（垂直、水平方向）、端部弯曲、端部扭曲、轨身平直度；2检查钢轨表面质量，轨底面采用镜面检查。
11、3. 5.2矫直钢轨应符合下列规定：可采用矫直的方法纠正钢轨端部弯曲，对于无法矫直的钢轨端部弯曲，应将弯曲的钢轨端部锯切掉。锯切后钢轨的端面斜度不应大于0.8mm。4. 5.3焊前除锈应符合下列规定：1待焊钢轨端面及钢轨与闪光焊机电极接触部位，应打磨除锈；2打磨面在钢轨待焊时间超过24h以上或打磨后有水、油、污垢污染时，应重新打磨处理。3.5.4焊接和推凸应符合下列规定：1焊接前轨温不宜低于10；2推凸余量不应大于3mm；焊渣不应挤入和划伤钢轨母材；3推凸后、未经打磨处理情况下，应使用检测直尺（Lo=Im）和塞尺检查接头错边，在焊缝中心线两侧各15mm25mm的位置测量并计算接头错边量，见图3
12、.5.4-1、图3. 5.4-2和图3.5.4-3o接头错边量不应超过表3.5.4的规定值。对于接头错边量超过最大允许值的焊接接头，应切掉焊缝两侧各100nlm后重焊；4批量生产应在型式检验合格后进行，且应采用与型式检验受检试件相同的生产工艺；5应对每个槽型钢轨焊接接头（成品）进行标识，标识方式应保证每个槽型钢轨焊接接头（成品）能够依各项生产记录或信息实现追溯。检测直尺检测直尺图3.5.4-2接头错边测量单位为亳米垂直测量I水平测量图35.4T错边及平直度测量位置示意图表3.5.4接头错边量最大允许值（单位为毫米）接头错边的位置（见图3.5.4-3）接头错边量最大允许值钢轨顶面纵向中心线的垂直
13、方向0.5工作侧面轨顶面下14mm处的水平方向0.5轨脚边缘的水平方向2.03.5.5粗磨应符合下列规定：1应沿钢轨纵向打磨，钢轨打磨表面不应出现打磨灼伤；2焊接接头非工作面的垂直、水平方向错边应进行纵向打磨过渡。3.5.6焊接接头矫直应符合下列规定：应采用矫直的方法纠正焊接接头平直度偏差，宜在焊接接头处于常温时进行矫直作业。3.5.7外形精整及平直度检验应符合下列规定：1应使用精磨机或仿型打磨机对焊接接头的轨顶面及轨头侧面工作边进行外形精整，外形精整应保持轨头轮廓形状；2外形精整的长度不应超过焊缝中心线两侧各50OnlnI范围。外形精整不应使焊接接头或钢轨产生任何机械损伤或热损伤。不应使用外
14、形精整的方法纠正超标的平直度偏差和超标的接头错边；3焊接接头经矫直和外形精整后，应按照本规程4.1.2条和4.1.3条规定的方法检查接头的平直度和表面质量。3.6质量要求3.6.1槽型钢轨闪光焊焊接接头质量要求应符合表3.6.1的规定。表3.6.1钢轨闪光焊焊接接头质量要求序号检验项目要求1外观平直度垂直方向偏差不应超过Onlm0.3mm,水平方向的平直度偏差不应超过-0.3mm0.3mm表面质量表面不平度不应大于0.2mm；焊接接头及附近槽型钢轨表面不应有裂纹、明显压痕、划伤、碰伤、打磨灼伤等损伤2超声波探伤按3.3中的规定3落锤h=3.1m,2次不断4静弯轨头受压F1300kN,不断轨头受
15、拉F1200kN,不断5疲劳Fnin=85kN,FE=42OkN(60kN,300kN)支距：1.0m(1.4m),载荷循环次数：2X10、不断6拉伸R,l880MPa,A6%7冲击KU26.5J8硬度轨顶面及纵断面测试线应满足L05Hp2Hj20.90%,H110.8H-,w20mm9显微组织焊缝、热影响区：珠光体，不应有马氏体注：Hp一一母材硬度平均值；Hj一一焊接接头硬度平均值；Hj1一一焊接接头软点硬度平均值;w软化区宽度。4试验方法4.1 外观检验4.1.1 肉眼检查表面质量。4.1.2 1.2平直度测量方法应符合下列规定：应在钢轨焊接接头温度低于50C时测量平直度。测量长度Inb焊
16、缝居中。平直度偏差的测量位置分别在：轨顶面纵向中心线、轨顶面纵向中心线向下Mmm的槽型侧面。用检测直尺(LO=Im)测量平直度的位置示意见图3.5.4-3。测量应以焊缝中心线两侧各500mm位置的钢轨表面作为基准点。4.1.3 表面不平度测量方法应符合下列规定：将20Omnl长度的直尺放在经过外形精整的焊接接头上，焊缝位于直尺中心，测量直尺与钢轨接触面间的最大距离。4.2 落锤试验4. 2.1试件应符合下列规定：1试件外观质量要求：平直度和表面质量应符合本规程3.6节的相关规定；2试件长度1.2mL6m,焊缝中心位于试件中央，两端锯切加工。试件的轨头向上，平放在试验机的两固定支座上，支距Inb
17、焊缝居中。4. 2.2试验温度应符合下列规定：试件温度I(TC50。当试验环境温度低于I(TC时，试件温度应接近上限。4.2.3落锤试验机应符合下列规定：落锤试验机的要求应符合现行行业标准钢轨焊接第一部分：通用技术条件TB/T1632.1的有关规定。4.2.4试验记录应符合下列规定：每个试件应按落锤试验次序编号，编号应与焊接序号对应。4.3静弯试验4.3.1试件应符合下列规定：1试件外观质量要求：平直度和表面质量应符合本规程3.6节的相关规定；2试件长度1.2m1.3m,焊缝中心应位于试件中央，两端锯切加工。试件置于支距Im的支座上，焊缝居中，焊缝中心承受集中载荷。4.3.2试验温度应符合下列
18、规定：试件温度1(C4(C,试验在室温条件下进行。4.3.3静弯试验机应符合下列规定：静弯试验机的要求应符合现行行业标准钢轨焊接第一部分：通用技术条件TB/T1632.1的有关规定。4.3.4加载速度应符合下列规定：压头移动速度不应大于1.0mms(或：加载速率应不大于80kNs).4.3.5试验记录应符合下列规定：1每个试件应按静弯试验次序编号，编号应与焊接序号对应；2记录载荷和支距中间的对应挠度。4.4疲劳试验4.4.1试件应符合下列规定：1试件外观质量要求：焊接接头平直度和表面质量应符合本规程3.6节的相关规定。2焊缝中心应位于试件中央,允许偏差10min。试件长度不应超过支距外IOom
19、n1；最短长度应超过支距外50mmO3试验应在室温条件下进行。试件简支于试验机两支座上，轨头向上，支距中央轨头焊缝中心处承受集中载荷。4 .4.2载荷及载荷循环次数应符合下列规定：采用脉动弯曲疲劳试验。最大载荷记为F皿，最小载荷记为载荷频率5Hz0.5Hz,载荷比为0.2。载荷循环次数应从达到要求载荷时算起。5 .4.3疲劳试验机及载荷计算应符合下列规定：1疲劳试验机应符合现行行业标准钢轨焊接第一部分：通用技术条件TB/T1632.1的有关规定。2受试验设备限制可改变试件支距，最大支距1.5m。不同支距时的最大载荷应按下式计算：1.maxAWF=1.(4.4.3)4.5拉伸试验4. 5.1焊接
20、接头拉伸试验取样位置见图4.5.1,拉伸试样取样数量为10个，编号如图4.5.1所示。图4.5.1拉伸试验取样位置示意图4.5.2拉伸试样采用直径do=5mm,ll)=5df)的比例试样，焊缝位于试样中心。试样加工尺寸及试验方法应按现行国家标准焊接接头拉伸试验方法GB/T2651和金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T228.1的有关规定执行。4.5.3分别记录抗拉强度和断后伸长率，将10个试样的抗拉强度平均值Rm、断后伸长率平均值A作为试验结果。4.6 冲击试验4. 6.1焊接接头冲击试验取样位置见图4.6.1,冲击试样取样数量为10个，编号如图5. 6.1所示。6. 6.2冲击试样
21、加工尺寸及试验方法现行国家标准焊接接头冲击试验方法GB/T2650和金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T229的有关规定执行。U型缺口应在焊缝中心位置。7. 6.3试验在常温下进行，将10个试样的冲击吸收功平均值KU2作为试验结果。单位为亳米焊缝中心图4.6.1冲击试验取样位置示意图4.7 硬度试验4.7.1轨顶面布氏硬度应符合下列规定：轨顶面硬度试样取样位置及测点分布见图4.7.1,焊缝位于试样长度中心。将焊接接头轨顶面加工除去2mm后，检测布氏硬度，布氏硬度试验方法按现行国家标准金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T231.1的有关规定进行，试验条件为HBW10/3000O图4.7
22、.1轨顶面硬度试验取样示意图4.7.2纵断面硬度应符合下列规定：纵断面硬度试样取样位置见图4.7.2,焊缝位于试样长度中心。测试纵断面上距离轨头5mm处，测点以焊缝为中心向左右两侧对称排列，测点间距5mm。焊接接头纵断面应检测洛氏硬度或维氏硬度，洛氏硬度试验方法应按现行国家标准金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T230.1的有关规定进行，采用HRC标尺；维氏硬度试验方法应按现行国家标准金属材料维氏硬度试验第I部分：试验方法GB/T4340.1的有关规定进行，试验力值294.2N。图4.7.2纵断面硬度试验取样示意图4. 7.3数据处理应符合下列规定：1测试后，用5%硝酸酒精侵蚀试样测
23、试表面，使测试表面出现肉眼可见的焊缝及焊缝两侧热影响区与母材交界线，以交界线为基准按图4.7.1、图4.7.2所示确定B、C两条线；2计算AB和CD间测点硬度的平均值，作为母材的硬度平均值，记为HP；计算BC间测点（含B、C线上的测点）硬度的平均值，作为焊接接头的硬度平均值，记为HJ；将BC间小于0.9HP的测点硬度值取平均值，作为软点的硬度平均值，记为HJ1；利用测试线上的各测点硬度值在坐标图上绘制成硬度曲线，将硬度值低于0.9HP的宽度作为软化区宽度，记为明4.8显微组织检验4.8.1显微组织检验应按现行国家标准金属显微组织检验方法GB/T13298规定的方法进行。4.8.2焊接接头显微组
24、织取样位置见图4.8.2,箭头指向面为观察面，轨头1处，轨底2处。单位为亳米图4.8.2显微组织取样位置示意图5验收规则5.1 成品检验5. 1.1应对每个焊接接头（成品）进行成品检验。6. 1.2成品检验的项目包括外观和超声波探伤。7. 1.3外观检验应符合本规程表3.6.1的要求。5.2 型式检验5. 2.1出现下列情况之一时应进行型式检验：1焊轨组织初次生产；2正常生产后，改变焊接工艺，可能影响焊接接头质量；3更换焊轨设备；4钢轨生产厂、钢轨型号、钢轨牌号、钢轨交货状态之一改变，首次焊接时；生产检验结果不合格；5停产一年后，恢复生产前；6取得型式检验报告的时间已满五年。5.2.2型式检验
25、的项目及受检试件数量见表5.2.2。表5.2.2型式检验的项目及试件数量（单位：个）外观落锤静弯疲劳拉伸冲击硬度显微组织轨头受压轨头受拉全部试件1512331121（利用硬度试件）注：硬度试件2个，包括测试轨顶面硬度1个和测试纵断面硬度1个。5.2.3型式检验受检试件所用钢轨的生产厂、型号、牌号、交货状态应与焊接生产用钢轨相同，受检试件应是相同工艺焊接的接头。5.2.4型式检验结果符合本规程3.6节规定的试件为合格试件。静弯受检15个试件应连续试验合格；移动式闪光焊落锤受检15个试件应连续试验合格。一次型式检验中，应在各检验项目全部合格后，方可判定本次型式检验合格。型式检验合格后方可批量生产。
26、5.2.5型式检验报告中，应明示以下内容：焊轨组织名称、焊机型号、焊机出厂编号、钢轨生产厂、钢轨型号、钢轨牌号、钢轨交货状态、检验设备、详细的检验结果等内容。5.3生产检验5.3.1出现下列情况之一时应进行与表5.3.1相对应的生产检验:1焊机工况变化，对某个焊接参数进行修正之后；2焊机出现故障、记录曲线异常，故障排除之后；3焊机停焊钢轨1个月以上，开始焊接生产前；4累计生产三个月或焊接数量超过500个焊接接头。5.3.2生产检验的项目及试件数量见表5.3.1。表5.3.1生产检验的项目及试件数量（单位：个）检验项目外观落锤硬度显微组织拉伸冲击试件数量521（利用硬度试件）11注：硬度试件2个
27、，包括测试轨顶面硬度1个和测试纵断面硬度1个。5.3.3生产检验应使用随机加焊的试件，生产检验结果应符合本规程3.6节的相关规定，检验合格方可继续生产。5.3.4生产检验有1个及以上试件不合格时应予复验。第一次复验：对不合格试件加倍取样复验，经检验合格表示生产检验结果合格；若试件中有1个及以上不合格，应再复验。第二次复验：对不合格试件加倍取样复验，经检验合格表示生产检验结果合格；若试件中有1个及以上不合格，应判定为生产检验结果不合格。附录A超声波探伤技术规程A.0.1试块试块应由有资质的专业生产厂制造，并经测试合格后方可使用。1标准试块标准试块有CS-1-5和CSK-IA等。2对比试块对比试块
28、尺寸及人工缺陷孔见图A.O.L单位为亳米1、试块需用与焊接用槽型钢轨规格相同的新轨制作，加工前需经超声波探伤，不得存在超过小2-6dB平底孔当量缺陷；2、不同试块上的同一位置的反射波高相差不超过2dB,图A.0.1CX-60R2对比试块A.0.2扫查方法1宜采用折射角不小于60横波探头；2宜从轨顶面及侧面对轨头部位进行扫查，宜从轨腰侧面对轨腰部位进行扫查，宜从轨底上斜面对轨底进行扫查，宜用弧面探头从轨腰与轨底顶面斜坡之间的圆弧面进行扫查；3探头前后移动的同时可向两侧偏转一定角度。A.0.3探伤灵敏度校准1探伤前应采用CX-60R2对比试块校准探伤灵敏度：1）轨头探伤用CX-60R2对比试块（见图A.0.1）上1#、2#、3#、4#横孔反射波制作DAC曲线；2）轨腰探伤用CX-60R2对比试块上5#竖孔，将下棱角反射波调至基准波高（屏幕满幅度的80%）作为一次波探伤用灵敏度，将上棱角反射波调至基准波高作为二次波探伤用灵敏度；3）轨底探伤用CX-60R2对比试块上6#竖孔，将下棱角反射波调至基准波高并增益4dB（衰减型仪器应衰减4dB）作为一次波探伤用灵敏度，将上棱角反射波调至基准波高并增益4dB（衰减型仪器应衰减4dB）作为二次波探伤用灵敏度。2灵敏度补偿探侧面粗糙时，应进行打磨。若仍不能满足表面粗糙度要求，但通过补偿能满足探伤要求时，可进行表面藕合补偿。补偿量一般在2dB6dB。
