TB∕T 1632.3-2019 钢轨焊接 第3部分:铝热焊接(铁路运输).pdf
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1、ICS 45.120 S17 TB 中华人民共和国铁道行业标准2019-03-25发布TB/T 1632.3-2019 代替TB/T1632.3-2014, TB/T 3322-2013 钢轨焊接第3部分:铝热焊接Welding of raii.一Part 3: Thermit welding 国家铁路局发布2019 -1 0-01实施TB/T 1632.3-2019 目次前言.m l 范围. 2 规范性引用文件3 术语和定义. 4 要求.2 5 检验方法. 6 检验规则8附录A(资料性附录)钢轨铝热焊接操作记录表附录B(规范性附录)软化区宽度测量方法12飞气,ut-Jth vt4 4二中户h
2、M.吃4H尸山-14 4气A4、飞飞FEEt吨1TB/T 1632.3-2019 目。吕TB/T 1632钢轨焊接分为四个部分:第1部分:通用技术条件;一一第2部分:闪光焊接;一一第3部分:铝热焊接;第4部分:气压焊接。本部分为TB/T1632的第3部分。本部分按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本部分代替TB/T1632. 3-2014钢轨焊接第3部分:铝热焊接,TB/T 3322-2013钢轨铝热焊接材料。与TB/T161二3-2014、TB/T3322-2013相比,本部分主要技术变化如下:一一增加了术语和走义(见第3章); 修改了铝热蚌接的rJ,要求f见4.2,TB/T 16
3、32.3-2014的3.3); 一一增加了铝热焊剂批农化学汇11rjz许的成分偏差(见4.4.2.3); 一一修改了铝热焊接工艺要求(见1-.3.Tr;/ T 1632.3-2014的3.4); 修改了检验规则(见第6章,TB/TL;.2. 3-2(14的第5章、TB/T3322-2013的第6章); 一一修改了钢轨铝热焊接操作记录表(见附王、,而/T1日2.3-2014的附录B)。本部分由中国铁道科学研究院集团有限公司标恒计呈Jl所提出并归口O本部分起草单位:中国铁道科学研究院集团有限公司主t及;_( . -t I!ff究所、中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所。本部分主要起草人:崔
4、成林、李力、杨艳玲、高松福、高俊莉、高文会、i马丁在、宋元四O本部分所代替标准的历次版本发布情况:TB/T 1632一-1991; 一一一TB/T1632.2-1997; TB/T 1632.3-2005, TB/T 1632.3-2014; 一一-TB/T3322-20130 E 飞气,ut-Jth vt4 4二中户hM.吃4H尸山-14 4气A4、飞飞FEEt吨1TB/T 1632.3-2019 钢轨焊接第3部分:铝热焊接1 范围TB/T 1632的本部分规定了钢轨铝热焊接的术语和定义,要求,检验方法和检验规则O本部分适用于50kg/m -75 kg/m钢轨的铝热焊接。2 规范性引用文件下
5、列文件对于本文件的应用是必不可少的O凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 223 钢铁及其合金化学分析方法GB/T 230. 1-2000金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A,B,C,D、E,F、G、H、K、N、T标尺)谱法GB/T 231. 1-200二l金W材料布氏硬度试验第1部分:试验方法GB/T 4336 碳素钢和平何合舍l火花源原子发射光谱分析方法(常规法)GB/T 4340. 1-2009金属材浏览氏.1J4试验第1部分:试验方法GB/T8170 数值修约规则与极限数值f妥示气尹I定GB
6、/T 13298 金属显微组织检验方法GB/T 20123 钢铁及其合金化学分析方法钢铁总砖LFf量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法GB/T 20125 钢铁及其合金化学分析方法低合金钢2元素的训厄电感榈合等离子体原子发射光TB/T 1632.1 钢轨焊接第1部分:通用技术条件3 术语和定义TB/T 1632. 1界定的及下列术语和定义适用于本文件。3.1 钢轨铝热焊剂alumino-thermic portion for rails welding 主要由铝粉和氧化铁按一定配比组成的一定重量、可以进行铝热反应的钢轨焊接用粉剂O3.2 砂模mould 由耐火材料制成,固定在待焊钢轨轨缝周围,与
7、轨缝一起组成空腔,成为钢液浇注的型腔。3.3 t甘南crucible 由耐火材料制成,用于铝热焊剂反应和自动浇注的容器。3.4 晓边undercut 一种沿焊缝边缘产生的沟槽或凹陷状焊接缺欠。3. 5 溢流飞边flashing 钢液流入砂模和钢轨之间的间隙,产生的紧贴钢轨表面与焊缝金属相连的薄边OTB/T 1632.3-2019 3.6 铝热焊剂反应平静时间calm time during portion reaction 从铝热焊剂反应结束到反应生成的钢液从啃捐中开始流出所经历的时间O3. 7 铝热焊剂反应总时间total time of portion reaction 从点燃铝热焊剂开始
8、,到反应生成的钢液从啃捐中开始流出所经历的时间O4 要求4. 1 焊接用钢轨要求用于铝热焊接的钢轨应符合TB/T1632. 1的规定。4. 2 人员要求焊接作业人员应经过培训,持证上岗。4. 3 工艺要求4. 3. 1 铝热焊接工艺应按生产商提供的工艺手册执行。生产商应在工艺手册中详细列明所需设备、消耗性材料及详细的理性方法,还应包括下列内容:a) 主要操作人员人数;b) 焊接设备使且说明,c) 不同牌号、型号的制伊所对川,的焊剂;d) 钢轨端头的准备及轨缝大小二e) 详细的预热参数;f) 从点燃焊剂到钢水浇铸的时间范围;g) 允许列车通过时焊接接头的温度;h) 对焊接环境的要求(如温度、湿度
9、、风力等); i) 焊剂和砂模存放的要求及保质期;j) 安全事项。4.3.2 钢轨铝热焊的基本工艺应包括:a) 轨缝确认;b) 轨端除锈;c) 钢轨对正;d) 封箱;e) 预热;f) 浇注;g) 拆模和推瘤;h) 粗打磨;i) 精打磨和外观检查。4.3.3 施焊场所应备有防雨设施。当钢轨潮湿时,应对距待焊钢轨端面不小于400mm范围内进行烘烤干燥;轨温低于1OC时,应对距待焊钢轨端面不小于400mm范围内进行预热。4.3.4 轨缝的调整不宜出现轨底处间隙大于轨头处间隙的情况,钢轨端面斜度偏差不应大于1mmo 4.3.5 轨端除锈应去除距轨端100mm范围钢轨表面的锈蚀和油污,踏面和工作面清理长
10、度大于500 mm。应将距轨端50mm范围的热轧凸起标识打磨至与母材平齐。4.3.6 钢轨对正应有一定的起拱量防止焊后出现低接头。对轨宜轨头、轨腰和轨底同时对正。4.3.7 封箱应采用专用封箱材料。砂模与钢轨廓形宜相匹配,当砂模与钢轨之间间隙较大时,应对砂模进行修磨,封箱材料不应塞入砂模与钢轨之间的间隙O2 TB/T 1632.3-2019 4.3.8 预热应采用与焊接材料相匹配的专用预热器具和计量器具,预热温度宜为700c - 1 000 c , 预热宜使待焊钢轨整个端面温度均匀,不应烧化待焊钢轨和砂模。4.3.9 预热结束后应立即放置分流塞,安放增明并点火浇注。预热结束到点火时间不应超过2
11、0So 4.3.10 焊接过程中焊接的钢轨不应产生移动O4.3.11 应使用仿型打磨机对焊接接头的轨顶面及轨头侧面进行精打磨,不应使焊接接头或钢轨产生任何机械损伤或热损伤。采用新轨生产的焊接接头,精打磨的长度不应超过焊缝中心线两侧各400 mm。4.3. 12 应对每个钢轨焊接接头(成品)进行标识,标识应在距焊缝1m -3 m位置。标识应清晰,端正,至少5年(或1个大修周期)内可以识别。标识方式应确保每个钢轨焊接接头(成品)能够依作业记录实现追溯。4.3.13 应记录每个焊接接头的焊接过程,记录内容参见附录A,记录应保留至少1个大修期。4.4 质量要求4. 4. 1 钢轨焊接接头的质量要求4.
12、4.1.1 钢轨焊接接头的质量要求见表10表1钢轨焊接接头质量要求要求序号项目 Jk.:/.n钢轨60 kg八n钢轨75 kg/m钢轨-_. 平直度 , 按TB/T1632.1的规定1 外观表面质量技T3 ; 1637 1的规定和本部分的4.4.1. 2、4.4.1.32 探伤技TB/巾632.1的规定-一880 l;fa或钢轨:880 MPa级钢轨:轨头受压F;:900 kN, F;:1 20l bf, fm,. .J mm F;:1500 kN,人;:10mm fmax231Omm 980 MPa级钢轨980 MPa级钢轨.F.主1300 kN,人,;:10怦1;注纠okN,人;:10mm
13、 3 静弯a880 MPa级钢轨:880 MPa级纠书1: 轨头受拉F二三700kN, F;:1 100 kN,儿ax10 mm F;: 1 400 1., + mox;: 10 mm fm,;:1O mm 980 MPa级钢轨:980 MPa级钢轨:F;:1 200 kN,人;:10mm F;:1 500 kN,儿;:10mm F min = 50 kN ,F mn, = 250 kN F min = 70 kN ,F mn = 350 kN F min = 90 kN, F mox = 450 kN 4 疲劳支距:1.0 m,载荷循环次数:2x 10,不断5 拉伸性能a880 MPa级钢轨
14、:Rm;:710 MPa,980 MPa级钢轨:Rm;:780 MPa 焊缝硬度热轧钢轨:Hp:t20(HBWIO/3 000);热处理钢轨:吼一40-Hp +20(HBWIO/3 000) 6 硬度软化区宽度热轧钢轨:W罢王20mm;热处理钢轨:W运30mm 7 显微组织焊缝、热影响区不应出现马氏体及魏氏组织等。贝氏体型焊剂:焊缝显微组织应为贝氏体加少量铁素体;珠光体型焊剂:焊缝显微组织应为珠光体加少量铁素体8 断口不应出现疏松、缩孔或由焊接引起的裂纹等缺陷O可出现少量气孔、夹渣或夹砂等缺陷,其尺寸及数量如下:最大尺寸2mm时,允许数量1个;最大尺寸1mm时,允许数量2个注:F一一静弯载荷.
15、Jm一一静弯最大挠度,Fmax-弯曲疲劳最大载荷,Fmin一一弯曲疲劳最小载荷,Rm一一抗拉强度平均值,Hp母材硬度平均值,W软化区宽度O热处理钢轨焊接接头的静弯、拉伸检验项目,按照相应牌号热轧钢轨焊接接头的要求执行。3 TB/T 1632.3-2019 4.4.1.2 经打磨后的焊接接头轨头部位应满足:a) 不应出现裂纹;的可出现1个最大尺寸为1mm的气孔;c) 不应出现咬边;d) 非工作面应打磨平)1因;e) 在轨头下顿与焊筋边缘交界处半径为2mm的区域内(见图1),可出现1个最大尺寸为1mm 的气孔、夹渣或夹砂。单位为毫米图1允许出现缺陷区域4.4.1.3 焊接接头焊筋表1l满 Iie
16、a) 最多可出现3个最大尺寸不百过2D.的气孔;b) 焊筋表面夹渣或夹砂等缺陷的最大口号寸f节符合表2的规定,这些缺陷不应侵入钢轨的横断面内;c) 不应出现裂纹;d) 不应存留溢流飞边。表2焊筋表面夹渣或夹砂等缺陆的尺寸一-一-缺陷面积缺陷深J主r 2 mm mm 于二罢王10罢王3f;:15 三三2军三20运14.4.2 钢轨铝热焊接材料的质量要求4.4.2.1 铝热焊剂应为松散的粒状或粉状,不应成团、结块。800c以下不发生反应。反应平静时间应大于或等于5s,反应总时间应小于或等于35s 。4.4.2.2 U71Mn,U71MnG,U75V和U75VG钢轨铝热焊接时,铝热焊剂反应生成钢液的
17、化学成分见表3;其他材质钢轨铝热焊接时,铝热焊剂反应生成钢液凝固后的化学成分可由供需双方协商确定。表3铝热焊荆反应生成钢液凝固后的化学成分元素C Mn Si s P Al 0.02 -0.60 化学成分(质量分数)%O. 50 -O. 80 1 o. 50 -1. 40 运1.20 运0.030三三0.0354.4.2.3 以铝热焊接材料生产厂家提供的该批次检验单的成分数据为标准值,该批焊剂反应生成钢液的实测化学成分偏差应在表4的范围内O4 TB/T 1632.3-2019 表4铝热焊荆反应生成钢液凝固后的化学成分偏差范围Mn Si :t0.20 围-一。毛守们。一素一差扪一偏要一分一分2元一
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