钢轨闪光对接焊机焊接自动化的实现

近十年来,我国引进了多台 K 系列钢轨闪光对接焊机,上海铁路局科研所参加的 K900钢轨焊机国产化工作也取得了成功。其中笔者负责了焊机的焊接控制程序和管理程序的设计。本文将介绍 K 系列钢轨闪光对接焊机的一些研究心得和国产钢轨焊机自动化的主要控制原理,希望这有助于钢轨焊机的技术管理人员和使用人员用好焊机,更快地调整好焊接工艺参数,确保钢轨的焊接质量。钢轨焊机是集机械、液压、冷却、电子、传感、自动控制、计算机等技术于一体的大型设备。它以可编程控制器为核心,采用了精密的机械、液压部件和先进的电气元器件,既能进行连续闪光焊,又能进行脉动闪光焊。本文将以连续闪光焊接工艺为例来说明上述钢轨焊机焊接自动化的实现。图1为钢轨焊机的原理框图。     

基于连续信号自适应分解的钢轨交流闪光焊接过梁爆破定量分析

为实现对钢轨闪光焊微观过程——过梁爆破的定量分析，将钢轨交流闪光焊接过程细分为断路、短路、多过梁爆破、单过梁爆破4种类型；基于GoogLeNet卷积神经网络，提出将钢轨交流闪光过程高频连续电信号进行类Gram矩阵转化，再依据矩阵元素自适应优化生成时域图谱的卷积神经网络识别方法；应用该方法对闪光焊接过程高频数据进行识别，并对完整焊接过程进行定量分析。结果表明：经过数据自适应优化，4种类型时域图谱的分类识别准确率上升至97.8%，识别的最大混淆发生在多过梁爆破和单过梁爆破之间；多过梁爆破比率在闪平和脉动阶段约为20%，进入连续阶段后迅速上升至80%以上，短路比率在稳定脉动期间可稳定维持在60%；各类型的比率在不同阶段呈现明显阶段特征，且各阶段特征与钢轨交流闪光焊接实际过程的宏观特征相匹配，采用该方法也可实现对闪光焊接微观过程的定量分析。     

K920焊机连续闪光焊焊接U75V钢轨工艺试验

文章分析了K920焊机连续闪光焊焊接U75V钢轨的工艺试验过程,提出了影响钢轨焊接质量的因素。     

钢轨厂焊接头焊缝轨腰轨底圆弧过渡区缺陷检测及分析北大核心

U71MnG钢轨厂焊接头焊缝轨腰轨底圆弧过渡区超声波探伤回波超标,表面磁粉探伤显现出缺陷形貌。针对这一问题,采用光学显微镜、扫描电镜和能谱对缺陷进行了分析。结果表明:缺陷为钢轨焊缝表面裂纹,微观下以大小孔洞的形态分布在焊缝正中心及其两侧,长约12 mm,宽约2 mm,深度至少1.2 mm;断口存在沿晶断裂和烧蚀孔洞形貌,能谱未发现晶粒及晶界有明显的元素偏析。该缺陷是闪光焊弧坑裂纹,形成过程是焊接顶锻前出现异常的大体积过梁爆破形成端面弧坑,大体积弧坑在顶锻瞬间未被液态金属完全填充而形成密闭孔洞,孔洞周围高温液态金属自由凝固形成大小不同的微小孔洞,在高温和组织应力作用下晶界产生少量的晶间裂纹。建议检查焊接设备的机械和电气状态,优化焊接工艺参数。     

K922焊机电气控制系统分析

无缝线路施工中钢轨焊接质量对保证行车安全和延长钢轨使用寿命具有十分重要的意义.焊轨车采用了乌克兰生产的具有国际领先水平的K922型接触闪光焊机,介绍了K922型接触闪光焊机的电气控制系统,使焊轨车上焊机操作员对焊机的操控有进一步的了解,提高了焊轨车的焊接作业质量.     

钢轨闪光焊灰斑缺陷形成原因及预防方法

在钢轨闪光焊接过程中,母材中的MnS夹杂物从焊接过热区溶于焊缝金属。在焊接末期的连续闪光阶段,出现大的过梁爆破,形成暴露于空气的空洞,使焊缝金属中的Mn和Si在高温下与氧气发生反应,形成硅酸盐夹杂物,构成灰斑缺陷,其中Mn约占40%～50%。对比试验发现,U71Mn钢轨的MnS夹杂物和Mn含量分别是U75V钢轨的2倍和1. 2倍;对U71Mn和U75V钢轨闪光焊接头分别进行静弯和落锤试验,经统计,U71Mn钢轨断口灰斑面积分别是U75V钢轨的4. 5倍和2. 3倍。试验结果表明,钢轨母材中的MnS含量与焊缝金属中灰斑面积成正比。控制母材中的MnS含量可有效降低焊缝断口灰斑面积,从而提高钢轨闪光焊接头强度。     

PG4钢轨闪光焊工艺研究

针对铁路局采用LR1200型闪光焊机焊接60 kg/m PG4在线热处理钢轨的需求,开展PG4钢轨焊接工艺调试研究。获得优质接头需满足3个条件,一是焊接过程连续稳定;二是具有足够的加热区及合适的温度梯度;三是获得良好的塑性变形。采用脉动闪光焊工艺与预热闪光焊工艺相结合的模式获得了很好的焊接效果,一次性通过型式检验。     

钢轨闪光焊出现电极灼伤的原因与控制措施

针对目前钢轨闪光焊出现电极灼伤的情况,阐述其产生原理及危害,分别从与焊机电极接触的钢轨表面状态、焊机电极残留的焊渣或其他异物、焊机电极工况、焊机设备4个方面,分析电极灼伤出现的原因。提出控制钢轨闪光焊出现电极灼伤的具体措施:加强除锈工位作业标准化,及时清理焊渣,经常查看并及时更换电极,定时保养、检修焊机,加强对焊接接头钢轨焊接曲线的监控力度,强化第三方设备监督。     

GAAS80焊机和U71Mn钢轨的焊接工艺试验

根据U71Mn钢轨的材质特点,使用GAAS80焊机进行U71Mn钢轨的焊接工艺试验。对于连续闪光焊工艺、8次和11次预热闪光焊工艺,通过优化主要工艺参数,取得到较好的试验效果,针对试验中出现的异常断口进行SEM和EDX分析,总结适应GAAS80焊机焊接U71Mn钢轨工艺要点。     

钢轨闪光对接焊机焊接过程监测与焊接质量分析

钢轨闪光对接焊机是一种用闪光焊工艺来焊接钢轨的专门设备,主要由主机、电气控制系统、液压系统、冷却系统和焊接管理系统等部分组成。焊机在焊接程序的控制下按设定的工艺自动焊接钢轨,保证焊接接头符合TB／T1632．1- 2005和TB／T1632．2-2005这两项铁标。     

激光电弧复合焊接--一种新型焊接方法

介绍了激光电弧复合焊接方法的原理、工艺特点、复合焊的几种形式、复合焊的机理研究现状及复合焊的应用,指出复合焊作为一种新型的焊接方法具有较为广阔的应用前景.     

钢轨焊接厂焊探伤伤损问题消除

基地钢轨焊接,在周期性检验中,多频次的出现探伤有伤现象,严重影响了焊轨生产的质量和进度,为稳定钢轨焊接质量,消除该类缺陷,对缺陷成分进行检验分析,结论是:探伤有伤缺项是钢轨焊接接头存在未焊合现象,设备的当前状态和工艺参数的匹配程度不良可能出现问题。广州工务大修段通过从设备状态、材料成分、工艺参数等方面综合分析原因,得出结论:完善焊机状态,优化工艺参数,可以很好地消除该缺陷;同时,焊接主要设备的状态对生产接头质量至关重要,应该在焊轨生产中密切注意设备状态和工艺参数的匹配性。     

焊接辙叉结构设计和焊接工艺

贝氏体钢焊接辙叉具有高强度和高韧性,良好的可焊性、热加工和切削性能,以及良好的耐磨性和接触疲劳性能。辙叉结构中设计的轻型间隔铁,保证了拼装辙叉的整体性,便于安装铺设,从根本上消除了嵌入式或拼接式合金钢辙叉心轨产生的接缝病害。     

二氧化碳保护焊在钢拱架焊接中的应用

结合临县隧道钢拱架焊接施工实践,介绍了二氧化碳气体保护焊原理及优缺点,重点阐述了二氧化碳气体保护焊在钢构件焊接过程中的技术要求,分析了二氧化碳气体保护焊在隧道钢拱架焊接中经济效益、质量、节能情况,总结了在隧道钢拱架焊接中的应用情况。     

K920焊机固定式小型焊轨施工工法

结合武汉轻轨轨道工程 ,详细介绍用K 92 0小型焊机焊轨的施工工艺     

如何提高电渣压力焊焊接合格率

钢筋电渣压力焊一直存在着接头虚焊、轴线偏移、焊包不均等质量通病。为解决这些质量通病,结合现场实际情况,找出解决这些质量通病的相应措施。     

钢轨闪光焊接轨头焊缝缺陷分析

通过对钢轨闪光焊接头样品的超声波探伤检查和钢轨接头轨头受拉静弯试验,分析断口微观形貌和疲劳源区能谱、剖面显微组织和剖面形貌及能谱,提出钢轨接头焊缝未焊合缺陷构成疲劳裂纹源、疲劳裂纹扩展产生钢轨接头大面积核伤和钢轨闪光焊接头轨顶面下10～15mm附近容易出现焊缝未焊合缺陷等结论;提出铺设前对新焊接钢轨接头焊缝进行全断面超声波探伤检查、研究开发现场焊接接头热处理中频感应加热方式、优化焊接工艺参数和调整检验规则等建议。     

城市轨道交通车辆高强钢焊接用焊丝的选择

城市轨道交通车辆的车体结构根据强度需求局部采用高强钢材质。为保证高强钢材质的焊接质量,以某出口车辆所采用的Q690D高强钢为例,阐述了该高强钢焊接用焊丝的选择与确定方式,以及焊接工艺评定试验的内容和要求。     

钢轨气压焊焊后正火处理工艺的探讨

分析气压焊焊后正火处理出现缺陷的原因,如正火温度控制不当,正火不均等,从7个方面提出了相应的解决措施。     

厚钢板的焊接技术

天津市泰达大街人行天桥后背拉锚箱由2道边梁、5道纵梁组成。边梁、纵梁腹板上分布由纵肋、横肋,分布距离近。在整个焊接过程中,为了保证达到全熔透一级焊缝,采取了一些工艺和措施。