铝热焊施工方案一、概况京沪高铁上海虹桥站及相关工程分为三大块，分别为京沪高速场、沪宁城际综合场、七宝站改造。本次为高速场和城际场中的道岔及长钢轨。具体焊接工程量如下:京沪高速场道岔共44组，沪宁城际综合场道岔共25组.二、概述1、基本原理铝热焊是应用铝和氧化铁发生化学反应置换出铁的原理而形成的一种钢轨焊接技术，其化学反应式：Fe2O3+2Al→2Fe+Al2O3+850KJ这一反应式说明，铝能与氧化铁发生氧化还原反应（即铝热反应），并伴随生产大量的热能量，在无需外部能源的情况下，就可以生成熔化的高温铁水。这些高温铁水可以将添加在铝热焊剂中并已混合均匀的合金元素完全熔化在一起形成特定化学成分的钢水。如果将钢水浇铸于固定在两根钢轨接缝处的砂型内，即可将两根钢轨焊铸在一起，最后形成与钢轨的化学、冶金和机械性能等方面相匹配的焊接接头。这种熔铸式的钢轨焊接方式，焊缝整体性能好，焊接速度快，而操作却并不复杂。2、操作原理先将铝热焊剂投放到一个耐高温坩埚中,然后将点燃的高温火柴插入铝热焊剂中，铝热焊剂随即开始铝热反应.反应过程中，氧化铁在高温下被还原形成铁水（熔化其它添加元素后形成特定化学成分的钢水）,铝被氧化并与其它氧化物一起形成熔渣。钢水由于比重大而沉于坩埚底部，熔渣比重小而浮于钢水上部。反应结束后,经过短暂镇静，熔渣上浮并与钢水完全分层，坩埚底部特别设计的自熔塞自动熔开，高温钢水被释放到连接两根钢轨的耐高温砂型中，从而将它们焊接在一起.耐高温砂型带有钢轨的几何形状特征，使焊接好的接头形状与钢轨基本一致。在焊缝冷却下来后，如果采用适当的热处理，还可以进一步提高其机械特征。三、产品特征1、经济性：耗材少，费用低。2、实用性：耗时少,满足铁路封锁点施工要求。3、方便性：辅助机具轻便小型，劳动强度低,操作人员少。4、质量体系通过国际专业机构认证，质量保证有完善的可追溯性。5、自动浇注和最佳钢质纯净度，有效保证钢轨焊头品质。6、有效的熔合区和最小的热影响区以及稳定的焊后化学成分。7、绿色环保产品，不损害人体、不污染环境。四、适用范围焊接不同材质的钢轨采用不同的铝热焊剂,各种砂型可满足不同型号钢轨截面、焊缝宽度以及采用特殊工艺的焊接要求.1、钢轨类型：50kg/m、60kg/m.2、钢轨材质：U71MnU75V以及R350等。五、铝热焊焊接耗材序号名称备注1焊剂Z90、Z100、Z1202高温火柴3分流塞4砂型两片模或三片模5一次性坩埚6封箱砂干砂或湿砂7氧气8丙烷9锯轨机砂轮片10打磨机砂轮片11发电机用油等提示：焊接施工时,应携带一定量的焊接耗材备用.六、铝热焊工具1、工具类别：预热枪、丙烷表、氧气表、三片模模板、预热枪支座、坩埚盖、灰渣盘、对轨架、棘轮扳手、捣实棒、火钳、撬棍、多用塞尺、1米钢直尺、钢楔子、巨形家居等.2、主要工具特性（1）预热枪：用于钢轨端部和砂模预热。枪孔因使用起源不同而不同.使用氧气/丙烷时，枪孔为32个,当使用氧气/乙炔时,枪孔为14个.（2)预热枪支座：为预热枪提供固定位置,并可为预热枪提供左右前后调节功能。（3）坩埚盖：多次性坩埚盖有利于节约耗材成本，并且不会再运输、搬运过程中损坏。但在每次焊接后需要将其内部清理干净。（4）多用塞尺：用于轨缝尺寸、预热枪高度的快速定位，有利于节省操作时间.（5）丙烷、氧气表：用于控制丙烷、氧气的压力.七、技术要求1、铝热焊可在下列条件下施工操作：（1）在弯道上,焊接点的两股钢轨高度差不超过180mm。（2）线上和线下。（3）厂房内.（4）雨雪天有严密遮挡设施。2、铝热焊剂（1)铝热焊剂为密封但非真空包装.（2）铝热焊剂储存于干燥、无火源环境。（3）包装上有标记，可以识别焊剂类别、规格、批次号和生产日期等.3、砂型(1）砂型是预制好的，并和与之相匹配的待焊钢轨外形相吻合的.（2)砂型储存于干燥环境搬运时轻拿轻放，防止受潮、破损和开裂。（3）焊接时，砂型不可过早启封，避免在空气因暴露时间过长而吸潮。（4)包装纸箱有标记，可以识别砂型类别、型号、生产日期等.4、坩埚(1）坩埚成型于马口铁桶内、防变形性能.（2）坩埚储存于干燥环境搬运时轻拿轻放，防止受潮、破损和开裂。(3）坩埚底部自熔塞...
