目次1總則…………………………12術(shù)語和符號…………………22.1術(shù)語…………………22.2符號…………………23基本規(guī)定……………………33.1焊接用槽型鋼軌要求………………33.2焊接材料要求……………………33.3焊接接頭探傷要求…………………33.4人員要求……………43.5工藝要求……………43.6質(zhì)量要求…………54試驗方法……………74.1外觀檢驗……………74.2靜彎試驗…………84.3疲勞試驗…………84.4拉伸試驗…………94.5硬度試驗…………94.6顯微組織檢驗……………………114.7斷口檢驗…………115驗收規(guī)則………………………125.1成品檢驗……………………125.2型式檢驗………………………125.3生產(chǎn)檢驗……………………13附錄A槽型鋼軌鋁熱焊接操作記錄表………………14附錄B軟化區(qū)寬度測量方法…………15附錄C超聲波探傷技術(shù)規(guī)程…………17本規(guī)程用詞說明………………………19引用標準名錄…………20Contents1Generalprovisions…………12Terms&symbols…………22.1Terms…………………22.2Symbols………………23Basicregulations…………33.1Railrequirements……………………33.2Weldingmaterials……………33.3Inspectionrequirements……………33.4PersonnelRequirements……………43.5Processrequirements……………43.6

Qualityrequirements………………54Testmethod………………74.1Visualinspection…………………74.2Staticbendingtest…………………84.3Fatiguetest…………84.4Tensiletest…………94.5Hardnesstest………………………94.6Microstructureexamination………114.7Fracturetest…………115Regulationofinspection…………………125.1Finalexamination…………………125.2Typeinspection……………………125.3Productioninspection………………13AppendixA:…………………14AppendixB:…………………15AppendixC:…………………17ExplanationsofWordinginthisspecification………………19ListofquotedStandard………………………201總則1.0.1為適應現(xiàn)代有軌電車快速發(fā)展的要求，完善、規(guī)范槽型鋼軌的鋁熱焊接工藝、檢驗方法和驗收標準，做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用、確保質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保，制定本規(guī)程。1.0.2本規(guī)程適用于材質(zhì)為U75V的60R2型槽型鋼軌的鋁熱焊接要求、試驗方法和驗收規(guī)則。其它種類的槽型鋼軌鋁熱焊接可參照執(zhí)行。1.0.3城市軌道用槽型鋼軌鋁熱焊接必須遵守國家現(xiàn)行安全技術(shù)和勞動保護等有關(guān)規(guī)定。1.0.4城市軌道用槽型鋼軌鋁熱焊接除應執(zhí)行本規(guī)程外，尚應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。2術(shù)語和符號2.1術(shù)語2.1.1鋁熱焊接thermitwelding以氧化鐵為氧化劑，以鋁粉為還原劑，加入適量的合金元素，通過氧化還原反應發(fā)出大量熱量，并生成液態(tài)鐵合金的一種熱劑焊。2.1.2焊接接頭weldedjoint用焊接方法連接的鋼軌對接接頭，焊接接頭包括焊縫和熱影響區(qū)。2.1.3推凸trimming用與鋼軌橫截面外形輪廓相同的刀具沿著鋼軌表面縱向推進，切除焊接凸出部分。2.1.4打磨灼傷grindingburns砂輪打磨鋼軌表面產(chǎn)生的傷損現(xiàn)象。2.1.5過燒overburn晶粒邊界熔化，是體積型缺陷，存在于焊縫或熱影響區(qū)。輕度過燒呈細小黑灰斑點，重度過燒呈黑色蜂窩狀。2.1.6未焊合lackofbond母材與母材之間未能完全焊接結(jié)合的部分。2.1.7接頭錯邊stepsacrosstheweld焊接時兩根鋼軌由于沒有對正，使焊縫兩側(cè)鋼軌表面之間出現(xiàn)的平行偏差。2.1.8軟化區(qū)softenedzone熱影響區(qū)硬度值低于未受熱影響的鋼軌母材硬度平均值的區(qū)域。2.2符號F——施加在鋼軌上的載荷，單位為牛（N）；——最大疲勞應力，單位為兆帕（MPa），最大疲勞應力σmax為217MPa；——試件支距，單位為毫米（mm）；——鋼軌下部斷面系數(shù)，單位為立方毫米（mm3）。3基本規(guī)定3.1焊接用槽型鋼軌要求3.1.1用于鋁熱焊接的槽型鋼軌應符合相關(guān)供貨技術(shù)條件。3.2焊接材料要求3.2.1鋁熱焊劑應符合下列規(guī)定：鋁熱焊劑應適用于待焊槽型鋼軌，密封包裝，包裝上的標識應便于識別。3.2.2砂模應符合下列規(guī)定：砂模應適用于待焊槽型鋼軌，包裝上的標識應便于識別。3.2.3坩堝應符合下列規(guī)定：坩堝應能夠?qū)崿F(xiàn)鋁熱鋼軌自動澆鑄。3.3焊接接頭探傷要求3.3.1探傷人員資質(zhì)要求應符合下列規(guī)定：探傷人員應具有由鐵道部門無損檢測人員技術(shù)資格鑒定考核委員會頒發(fā)的Ⅱ級或以上級別的技術(shù)資格，并通過鋼軌焊縫探傷技術(shù)培訓方能獨立上崗作業(yè)。3.3.2超聲波探傷要求應符合下列規(guī)定：1槽型鋼軌焊接后均應對焊接接頭進行超聲波探傷，并填寫探傷記錄。記錄應包括：探傷人員、探傷日期、儀器、探頭、焊接接頭編號、測試數(shù)據(jù)、探傷結(jié)果及處理意見。2新焊接頭探傷應在推凸、打磨和熱處理以后進行，接頭溫度應冷卻至40℃以下或自然軌溫。當接頭溫度高于40℃時，可澆水冷卻，澆水冷卻時的軌頭表面溫度應低于350℃。3掃查前檢查探測面表面狀態(tài)，應無銹蝕和焊渣，打磨面應平順、光滑，打磨范圍應能滿足探傷掃查的需要。4超聲波探傷儀和探頭技術(shù)要求應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼軌焊接第一部分：通用技術(shù)條件》TB/T1632.1和《工務作業(yè)第21部分：鋼軌焊縫超聲波探傷作業(yè)》TB/T2658.21的有關(guān)規(guī)定，探傷用探頭回波頻率不應小于2.5MHz，回波頻率誤差不應大于10％。5探傷前應對探測系統(tǒng)進行校準，試塊及探傷靈敏度校準詳見附錄A。6探傷時，可在探傷靈敏度的基礎(chǔ)上再提高4dB～6dB進行掃查。7焊接接頭中的缺陷當量大于探傷靈敏度規(guī)定值時，應判定焊接接頭不合格（判廢），即焊接接頭中發(fā)現(xiàn)如下缺陷時應判廢：1）軌頭不小于φ3長橫孔當量；2）軌腰不小于φ3豎孔當量（附錄圖A.0.1中5#豎孔）；3）軌底不小于φ3-4dB豎孔當量（附錄圖A.0.1中6#豎孔）；4）缺陷當量比探傷靈敏度規(guī)定的缺陷低3dB，但延伸長度大于6mm時；5）焊縫中存在平狀缺陷。8缺陷的測定：DAC曲線制作、缺陷當量直徑的測定和相對3dB延伸度的測定應按現(xiàn)行行業(yè)標準《工務作業(yè)第21部分：鋼軌焊縫超聲波探傷作業(yè)》TB/T2658.21的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。9超聲波探傷的其它要求應按現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼軌焊接第一部分：通用技術(shù)條件》TB/T1632.1和《工務作業(yè)第21部分：鋼軌焊縫超聲波探傷作業(yè)》TB/T2658.21的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。特殊線路或特殊區(qū)段上的判廢標準按相關(guān)規(guī)定處理。3.4人員要求3.4.1焊接作業(yè)人員應持有國家鐵路主管部門認可的技術(shù)機構(gòu)頒發(fā)的“鋼軌焊接工操作許可證”。3.5工藝要求3.5.1焊接工藝應符合下列規(guī)定：1鋁熱焊接工藝應按供應商提供的工藝手冊執(zhí)行。2供應商應在手冊中詳細列明所需設備及消耗性材料，以及詳細的操作方法。還應包括下列內(nèi)容：1）主要操作人員人數(shù)；2）焊接設備使用說明；3）不同牌號、型號的槽型鋼軌所對應的焊劑；4）槽型鋼軌端頭的準備及軌縫大??；5）詳細的預熱參數(shù)；6）從點燃焊劑到鋼水澆鑄的時間范圍；7）允許列車通過時焊接接頭的溫度；8）對焊接環(huán)境的要求（如溫度、濕度、風力等）；9）安全事項。3.5.2焊接記錄應符合下列規(guī)定：1焊接操作人員應記錄焊接過程，記錄內(nèi)容參照本規(guī)程附錄A，記錄應保留一個大修周期。2應對每個鋼軌焊接接頭（成品）進行標識，標識應在距焊縫1m～3m的位置。標識應清晰、端正，至少在一個大修周期內(nèi)可以識別。標識方式應保證每個鋼軌焊接接頭（成品）能夠依作業(yè)記錄實現(xiàn)追溯。3.6質(zhì)量要求3.6.1槽型鋼軌鋁熱焊焊接接頭質(zhì)量要求應符合表3.6.1的規(guī)定。表3.6.1鋼軌鋁熱焊焊接接頭質(zhì)量要求序號項目要求1外觀平直度垂直方向偏差不應超過0mm～0.3mm，水平方向的平直度偏差不應超過-0.3mm～0.3mm表面質(zhì)量見本規(guī)程4.1.22超聲波探傷按3.3中的規(guī)定3靜彎軌頭受壓F≥1100kN，fmax≥10mm軌頭受拉F≥1000kN，fmax≥10mm4疲勞Fmin=60kN，F(xiàn)max=300kN，支距：1.0m，載荷循環(huán)次數(shù)：2×106，不斷。載荷循環(huán)次數(shù)應從達到要求載荷時算起5拉伸性能Rm≥780MPa6硬度焊縫硬度HP±20（HBW10/3000）軟化區(qū)寬度W≤20mm7顯微組織焊縫、熱影響區(qū)不應出現(xiàn)馬氏體及魏氏組織，焊縫顯微組織應為珠光體加少量鐵素體8斷口不應出現(xiàn)疏松、縮孔或由焊接引起的裂紋等缺陷。允許出現(xiàn)少量氣孔、夾渣或夾砂等缺陷，其尺寸及數(shù)量如下：最大尺寸為2mm時，允許數(shù)量1個；最大尺寸為1mm時，允許數(shù)量2個注：HP為焊接接頭熱影響區(qū)外兩側(cè)鋼軌母材的平均硬度。3.6.2經(jīng)打磨后的焊接接頭軌頭部位應滿足下列要求：1不應出現(xiàn)裂紋；2可出現(xiàn)1個最大尺寸為1mm的氣孔；3在軌頭下顎與焊筋邊緣交界處半徑為2mm的區(qū)域內(nèi)（見圖3.6.2），可出現(xiàn)1個最大尺寸為1mm的氣孔、夾渣或夾砂。單位為毫米單位為毫米圖3.6.2允許出現(xiàn)缺陷區(qū)域3.6.3焊接接頭焊筋表面應滿足下列要求：1最多可出現(xiàn)3個最大尺寸不超過2mm的氣孔；2焊筋表面夾渣或夾砂等缺陷的尺寸應符合表3.6.3的規(guī)定，這些缺陷不應侵入鋼軌的橫斷面內(nèi)。表3.6.3焊筋表面夾渣或夾砂等缺陷的最大尺寸缺陷面積/mm2缺陷深度/mm≤10≤3≤15≤2≤20≤14試驗方法4.1外觀檢驗4.1.1平直度應符合下列規(guī)定：應在鋼軌焊接接頭溫度低于50℃時測量平直度。測量長度1m，焊縫居中。平直度偏差的測量位置分別在：軌頂面縱向中心線、軌頂面縱向中心線向下14mm的槽型側(cè)面。焊接接頭平直度具體要求詳見表3.6.1。用檢測直尺（L0=1m）測量平直度的位置示意見圖4.1.1。測量應以焊縫中心線兩側(cè)各500mm位置的鋼軌表面作為基準點。單位為毫米單位為毫米圖4.1.1平直度測量位置示意圖4.1.2表面質(zhì)量應符合下列規(guī)定：焊接接頭經(jīng)外形精整后的軌頭及槽型的表面不平度應滿足：將200mm長度的直尺放在經(jīng)過外形精整的焊接接頭上，焊縫位于直尺中心，測量直尺與鋼軌接觸面間的最大距離，表面不平度不大于0.2mm。焊接接頭及其附近槽型鋼軌表面不應有裂紋、明顯壓痕、劃傷、碰傷、打磨灼傷等傷損。4.2靜彎試驗4.2.1試件應符合下列規(guī)定：1試件外觀質(zhì)量要求：平直度和表面質(zhì)量應符合本規(guī)程4.1節(jié)的規(guī)定；2試件應進行超聲波探傷，使用探傷檢查合格的試件進行靜彎試驗；3試件長度1.2m～1.3m，焊縫中心應位于試件中央，兩端鋸切加工。試件置于支距1m的支座上，焊縫居中，焊縫中心承受集中載荷；4試件溫度10℃～40℃，試驗在室溫條件下進行。4.2.2靜彎試驗機應符合下列規(guī)定：靜彎試驗機的要求應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼軌焊接第一部分：通用技術(shù)條件》TB/T1632.1的有關(guān)規(guī)定。4.2.3加載速度應符合下列規(guī)定：壓頭移動速度不應大于1.0mm/s（或：加載速率不應大于80kN/s）。4.2.4試驗要求應符合下列規(guī)定：靜彎試驗的要求詳見本規(guī)程表3.6.1。4.2.5試驗記錄應符合下列規(guī)定：每個試件應按靜彎試驗次序編號，編號應與焊接序號對應。記錄載荷和支距中間的對應撓度。4.3疲勞試驗4.3.1試件應符合下列規(guī)定：1試件外觀質(zhì)量要求：平直度和表面質(zhì)量應符合本規(guī)程4.1節(jié)的規(guī)定。2試件應進行超聲波探傷，使用探傷檢查合格的試件進行疲勞試驗。3焊縫中心應位于試件中央，允許偏差±10mm。試件長度不應超過支距外100mm；最短長度應超過支距外50mm；支距長1000mm。4試驗應在室溫條件下進行。試件簡支于試驗機兩支座上，軌頭向上，支距中央軌頭焊縫中心處承受集中載荷。5疲勞試驗機應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼軌焊接第一部分：通用技術(shù)條件》TB/T1632.1的有關(guān)規(guī)定。4.3.2試驗要求應符合下列規(guī)定：采用脈動彎曲疲勞試驗，疲勞試驗的要求詳見本規(guī)程表3.6.1。疲勞載荷頻率5Hz±0.5Hz，載荷比為0.2。最大載荷記為Fmax，最小載荷記為Fmin。載荷循環(huán)次數(shù)應從達到要求載荷時算起。4.4.3疲勞試驗機及載荷計算應符合下列規(guī)定：1疲勞試驗機應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼軌焊接第一部分：通用技術(shù)條件》TB/T1632.1的有關(guān)規(guī)定。2受試驗設備限制可改變試件支距，最大支距1.5m。不同支距時的最大載荷應按下式計算：F（4.4.3）4.4拉伸試驗4.4.1焊接接頭拉伸試驗取樣位置見圖4.4.1，拉伸試樣取樣數(shù)量為10個，編號如圖4.4.1所示。252525825252510251012345678910單位為毫米≥100焊縫中心圖4.4.1拉伸試驗取樣位置示意圖4.4.2拉伸試樣采用直徑d0=5mm，l0=5d0的比例試樣。試樣加工尺寸及試驗方法應按現(xiàn)行國家標準《金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》GB/T228.1的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4.4.3試驗取10個試樣的抗拉強度平均值Rm。拉伸試驗要求詳見本規(guī)程表3.6.1。4.5硬度試驗4.5.1焊縫硬度應符合下列規(guī)定：焊縫硬度試驗應在軌頂面焊縫中心橫向位置（見圖4.5.1）進行，檢測3點布氏硬度，計算平均硬度值，記為焊縫硬度；在焊縫兩側(cè)母材上按圖示位置分別檢測3點，計算平均硬度值，記為母材平均硬度HP。焊縫硬度要求詳見本規(guī)程表3.6.1。試驗方法應按現(xiàn)行國家標準《金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法》GB/T231.1的有關(guān)規(guī)定進行。單位為毫米單位為毫米圖4.5.1焊縫硬度試驗示意圖4.5.2軟化區(qū)寬度應符合下列規(guī)定：單位為毫米取焊接接頭縱向斷面（見圖4.5.2），在一條距軌頂面4mm的縱向直線上檢測維氏硬度或洛氏硬度，從兩側(cè)熔合線開始逐漸延伸至未受熱影響的母材20mm處，測點間距為2mm。維氏硬度試驗方法應按現(xiàn)行國家標準《金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法》GB/T4340.1的有關(guān)規(guī)定進行，試驗力值294.2N；洛氏硬度試驗方法應按現(xiàn)行國家標準《金屬材料洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法》GB/T230.1的有關(guān)規(guī)定進行，采用HRC標尺。將所得到的硬度測量值記錄在（坐標）圖上，并依據(jù)本規(guī)程附錄B中所述方法確定該側(cè)軟化區(qū)寬度W，兩側(cè)軟化區(qū)寬度要求詳見本規(guī)程表3.6.1。單位為毫米圖4.5.2軟化區(qū)寬度試驗及顯微組織取樣示意圖4.6顯微組織檢驗4.6.1焊接接頭顯微組織檢驗取樣位置見本規(guī)程圖4.5.2陰影部位，箭頭指向面為觀察面，軌頭2處，軌底1處。試驗方法應按現(xiàn)行國家標準《金屬顯微組織檢驗方法》GB/T13298的有關(guān)規(guī)定進行。焊接接頭顯微組織要求詳見本規(guī)程表3.6.1。4.7斷口檢驗4.7.1利用靜彎試驗斷口，肉眼檢查或借助放大鏡觀察斷口。記錄斷口面的缺陷和缺陷細節(jié)。具體要求詳見本規(guī)定表3.6.1。

5驗收規(guī)則5.1成品檢驗5.1.1應對每個焊接接頭(成品)進行成品檢驗。5.1.2成品檢驗的項目包括外觀和超聲波探傷。5.1.3外觀檢驗應符合本規(guī)程表3.6.1的要求。5.2型式檢驗5.2.1出現(xiàn)下列情況之一時應進行型式檢驗：1焊軌組織初次焊接槽型鋼軌；2采用新型焊劑或調(diào)整工藝；3停產(chǎn)一年后恢復生產(chǎn)前；4取得型式檢驗報告的時間已滿五年；5生產(chǎn)檢驗結(jié)果不合格；6槽型鋼軌鋼種、鋼軌生產(chǎn)廠、鋼軌軌型之一改變，首次焊接時。5.2.2如果兩種槽型鋼軌（鋼種相同但生產(chǎn)廠不同）已經(jīng)各自通過了焊接型式檢驗，這兩種槽型鋼軌之間的焊接，在全部生產(chǎn)檢驗項目合格的情況下，可以焊接生產(chǎn)；在生產(chǎn)檢驗不合格的情況下，應進行這兩種槽型鋼軌之間的焊接型式檢驗。5.2.3型式檢驗的項目及試件數(shù)量應符合表5.2.3的規(guī)定。表5.2.3型式檢驗的項目及試件數(shù)量（單位：個）外觀探傷靜彎疲勞拉伸硬度顯微組織斷口軌頭受壓軌頭受拉焊縫硬度軟化區(qū)寬度全部試件全部試件823111110（利用靜彎試件）5.2.4型式檢驗受檢試件所用槽型鋼軌的生產(chǎn)廠、型號、牌號應與焊接生產(chǎn)用鋼軌相同，受檢試件應為相同工藝焊接的接頭。5.2.5不同牌號槽型鋼軌之間的焊接，焊接接頭的質(zhì)量要求應按照強度級別較低的鋼軌執(zhí)行。5.2.6型式檢驗結(jié)果符合本規(guī)程第3章規(guī)定的試件為合格試件。靜彎受檢試件、疲勞受檢試件應連續(xù)試驗合格。一次型式檢驗中，應在各檢驗項目全部合格后，方可判定本次型式檢驗合格。型式檢驗合格后方可批量生產(chǎn)。5.2.7型式檢驗報告中，應明示以下內(nèi)容：焊軌組織名稱、焊接材料的型號及生產(chǎn)廠、主要焊接操作人員姓名及操作許可證編號、槽型鋼軌生產(chǎn)廠、槽型鋼軌型號、槽型鋼軌牌號、檢驗設備、詳細的檢驗結(jié)果等內(nèi)容。5.3生產(chǎn)檢驗5.3.1出現(xiàn)下列情況之一時應進行生產(chǎn)檢驗：1連續(xù)焊接200個接頭；2兩次焊接生產(chǎn)間隔達6個月及以上；3更換主要焊接操作人員。5.3.2生產(chǎn)檢驗的項目及試件數(shù)量應符合表5.3.4的規(guī)定。表5.3.4生產(chǎn)檢驗的項目及試件數(shù)量（單位：個）檢驗項目外觀探傷靜彎焊縫硬度斷口軌頭受壓軌頭受拉試件數(shù)量33211（利用靜彎試件）3（利用靜彎試件）注：外觀檢驗合格后的試件作為靜彎試件。5.3.3靜彎受檢試件應連續(xù)試驗合格。5.3.4生產(chǎn)檢驗應使用隨機加焊的試件，生產(chǎn)檢驗結(jié)果應符合本規(guī)程第3章的相關(guān)規(guī)定。檢驗合格方可繼續(xù)生產(chǎn)。5.3.5生產(chǎn)檢驗有1個及以上試件不合格時應予復驗。第一次復驗：對不合格試件加倍取樣復驗，經(jīng)檢驗合格表示生產(chǎn)檢驗結(jié)果合格；若試件中有1個及以上不合格，應再復驗。第二次復驗：對不合格試件加倍取樣復驗，經(jīng)檢驗合格表示生產(chǎn)檢驗結(jié)果合格；若試件中有1個及以上不合格，應判定為生產(chǎn)檢驗結(jié)果不合格。附錄A槽型鋼軌鋁熱焊接操作記錄表A.0.1槽型鋼軌鋁熱焊焊接操作記錄表的格式應符合表A.0.1的規(guī)定。表A.0.1槽型鋼軌鋁熱焊接操作記錄表日期年月日焊接接頭標識里程行線股公里+米鋼軌型號鋼軌材質(zhì)操作時間時分至時分氣溫℃作業(yè)前軌溫℃作業(yè)完畢軌溫℃拉前軌縫mm拉軌壓力MPa軌縫上部mm下部mm起拱mm/m氧氣高壓MPa低壓MPa流量L/min燃氣類型：高壓MPa低壓MPa流量L/min預熱時間分鐘焊劑編號反應時間秒平靜時間秒推瘤時間分鐘計時者對軌者裝卡砂模者預熱者打磨者備注附錄B軟化區(qū)寬度測量方法B.0.1范圍本附錄規(guī)定了鋁熱焊焊接接頭軟化區(qū)寬度的測量方法。B.0.2測量方法圖B.0.2為依照本規(guī)程第4.5.2條規(guī)定，測量維氏硬度而繪制出的典型熱影響區(qū)硬度曲線圖?，F(xiàn)以圖B.0.1為例，敘述通過該曲線測量軟化區(qū)寬