鋼軌焊接范文

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關(guān)鍵詞：移動式鋼軌閃光接觸焊應(yīng)用原理鋼軌焊接施工

中圖分類號：TU991.05 文獻標識碼：A文章編號：

前言

高速客運和城市軌道交通是近年國內(nèi)鐵路發(fā)展的兩大趨勢。為了滿足乘客乘坐的舒適性，要求軌道具有高平順性和高穩(wěn)定行。鐵路鋪設(shè)過程中通常將廠制標準長度鋼軌焊接成滿足無縫線路設(shè)計的長軌條，以提高線路平順性和穩(wěn)定性。由此催生了鋼軌焊接設(shè)備及技術(shù)的發(fā)展，目前在高鐵和城市軌道交通的建設(shè)中已基本實現(xiàn)無縫線路施工現(xiàn)場焊接。鋁熱焊和氣壓焊已被自動化程度更高、焊接質(zhì)量更穩(wěn)定的移動閃光焊代替。

1移動式閃光接觸焊設(shè)備及應(yīng)用

鋼軌移動閃光焊設(shè)備主要特點是自帶發(fā)電機組，并且設(shè)備的外形尺寸必須滿足公路后鐵路運輸?shù)囊蟆Ｆ浯笾驴煞譃閮深悾?、帶走行機構(gòu)；2、不帶走行機構(gòu)。

1.1帶走行機構(gòu)

1.1.1鐵路自行式

鐵路自行式鋼軌移動閃光焊設(shè)備因其行駛速度較高，在國鐵、高鐵的建設(shè)和運營維護中使用比較方便、工作效率高，不會阻礙線上正常行車。1973年奧地利普拉賽-陶依爾公司制造了第一輛移動閃光焊軌車（如圖1），經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國于2006年研制生產(chǎn)了第一輛型號為YHG-05的閃光焊軌車。

圖1

該車具有以下顯著的優(yōu)點：

本車能完成鋼軌焊接的全過程，系統(tǒng)集成度高；

設(shè)置有液壓支腿和鋼軌對正裝置、作業(yè)效率高，焊接質(zhì)量有保證；

能自力雙向高速運行，不需要另外配置牽引車；

設(shè)有低速走行功能，也用于焊接作業(yè)時的車輛對位；

作業(yè)機構(gòu)設(shè)置在整車中部，并利用拉軌對正裝置協(xié)同作業(yè)，大大提高作業(yè)效率；

設(shè)有雙臂起重機底座調(diào)平裝置，可方便地進行曲線焊軌作業(yè)；

不焊軌時，可以作為移動電站，為工程施工，事故搶險等提供三相交流電源。

但是由于其尺寸限制，該設(shè)備只能用于限界要求不高的國鐵、高鐵，在城市軌道交通中鮮有使用。其最大的缺點就是只能通過鐵路運輸，公路運輸或轉(zhuǎn)移比較困難。

1.1.2公鐵兩用自行式

早在上世紀70十年帶美國霍蘭公司就制造了能在公路和鐵路上行駛的移動式閃光焊軌車（如圖2）。在鐵路行駛時重27669kg，公路上行駛時不包括焊機和鐵路車輪重22680kg。每天8小時可焊接155磅（約70kg）重鋼軌接頭60～80個，單個接頭的焊接時間約為2～3分鐘。美國鐵路1972年開始使用這種焊機到1975年已經(jīng)焊接了10萬個鋼軌接頭。這種焊軌車在國內(nèi)少有使用[1]。

圖2

1.2不帶走行機構(gòu)

集裝箱式鋼軌閃光焊設(shè)備是典型的不帶走行機構(gòu)的移動式鋼軌閃光焊設(shè)備，較早應(yīng)用于歐洲和美國。

集裝箱式鋼軌閃光焊是將發(fā)電機、焊機、吊裝系統(tǒng)、冷卻站等設(shè)備集中安裝在一個或兩個集裝箱內(nèi)。焊機主要采用烏克蘭巴頓焊接研究所K900/K922或國內(nèi)較常用LR1200閃光焊機。集裝箱式鋼軌閃光焊較自行式閃光焊成本更低，重量更輕，運輸也更為方便。設(shè)備應(yīng)用也更為靈活，可以應(yīng)用于固定式工廠化焊接生產(chǎn)，也可以應(yīng)用于現(xiàn)場線上焊接。

其缺點就是應(yīng)用于現(xiàn)場線上作業(yè)時，需要配備牽引作業(yè)車，并且作業(yè)車輛需加裝液壓支腿才能使用（如圖3）。目前集裝箱式鋼軌閃光焊配套牽引車的焊軌作業(yè)方式在軌道施工單位中使用較為普遍。通常情況是用軌道車和平板車作為集裝箱式鋼軌閃光焊作業(yè)時的牽引運輸工具。中鐵某施工單位近年來大膽創(chuàng)新，利用二手通用載重貨車的地盤改裝成橡膠輪驅(qū)動的公鐵兩用車來取代傳統(tǒng)的牽引運輸工具。其優(yōu)點：1）降低焊軌作業(yè)時在牽引運輸工具上投入的成本；2)牽引車輛操作上較軌道車簡便；3）轉(zhuǎn)場運輸方式更靈活，可以利用平交道口實現(xiàn)短距離轉(zhuǎn)場，也可以借助其他的公路運輸工具長距離轉(zhuǎn)場；4）設(shè)備閑置時可以轉(zhuǎn)為場地路面存放，而無需占用線路存放。

圖3

2閃光焊的原理及鋼軌焊接施工工藝

2.1閃光焊的原理

閃光焊是將焊件裝備成對接頭，通電使其端面逐漸移近達到局部接觸，利用電阻熱加熱這些接觸點（產(chǎn)生閃光），使端面全部熔化，直到端部一定深度范圍內(nèi)達到預(yù)定溫度是，迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。

閃光焊的工藝分為連續(xù)閃光焊從焊接開始，鋼軌端面一直進行連續(xù)不斷的閃光，依靠連續(xù)閃光對剛軌進行加熱，直到頂鍛。其特點是焊接電流小，接觸電阻較大，焊接變壓器的負載較小，但是焊接接頭的加熱效率較低，加熱范圍較窄，需要焊接時間較長，不適合焊接高強度鋼軌。而脈動閃光焊有效熱輸入大，有利于降低落錘斷口灰斑，強度較高的U75v鋼軌。但是脈動閃光焊參數(shù)量大，焊接時短路總時間較長，焊接電流大，焊接變壓器負載很大。通常為確保不發(fā)生長時間短路或快速燒化，要對焊接參數(shù)分多段進行獨立調(diào)節(jié)，因此脈動閃光焊接技術(shù)相對較復(fù)雜。但是U75v鋼軌使用較普遍，所以無縫線路施工的時候也已普遍使用脈動閃光焊。有對比實驗表明用連續(xù)閃光焊和脈動閃光焊各焊一批U75v鋼軌接頭，在隨后的落錘試驗中用脈動閃光焊的鋼軌接頭的合格率明顯高于連續(xù)閃光焊。

2.2鋼軌焊接施工工藝

早期鋼軌閃光焊同其他工件材料的閃光焊都是固定在工廠內(nèi)使用。這種使用方法有兩個優(yōu)點：1）焊接工作不受天氣影響；2）便于對生產(chǎn)各環(huán)節(jié)控制，質(zhì)量穩(wěn)定。缺點：1）增加焊軌場建設(shè)費用；2）增加長鋼軌的轉(zhuǎn)場運輸及現(xiàn)場更換短軌的費用；3）增加聯(lián)合接頭現(xiàn)場焊接的施工投入。

因此隨著移動閃光焊設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，和焊軌操作人員素質(zhì)的提高，軌道線路施工單位越來越愿意接受鋼軌接頭現(xiàn)場閃光焊的方法。現(xiàn)場鋼軌閃光焊工藝流程如下圖所示：

3結(jié)束語

近年來移動鋼軌閃光焊在國內(nèi)的發(fā)展迅速，施工單位在施工應(yīng)用中也做了很多有意義的探索和嘗試。不論是應(yīng)用于高鐵客專還是城市軌道交通，都形成了適合自身特點的鋼軌閃光焊接方法。雖然移動式鋼軌閃光焊接設(shè)備大大提高了鋼軌接頭的焊接效率，但是正火、打磨的自動化程度不高，需要投入大量的時間和勞動力，影響無縫線路施工效率的進一步提高。

對于整個無縫線路的施工，焊軌只是其中一個環(huán)節(jié)，要提高無縫線路的施工質(zhì)量和效率，就要將提高正火和打磨自動化程度、提高焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性、提高焊機使用的簡便性等問題定位為無縫線路施工裝備未來發(fā)展的方向。

參考文獻

[1]美國的移動式焊軌機.

篇2

隨著列車速度的提高，軌道不平順所引起的列車振動會顯著增強，而良好的軌道平順度是確保列車行駛安全和舒適的基本保證。提高鋼軌焊接平直度，對于無縫線路安全控制具有重要意義。鋼軌焊接接頭平直度對線路平順程度有著重要影響，科學、有效地測量鋼軌焊接接頭平直度，掌握鋼軌焊接接頭平直度規(guī)律，可以為制定合理的打磨工藝創(chuàng)造有利條件。我廠鋼軌焊接使用的是閃光焊接技術(shù)，因此本文只討論閃光焊接接頭平直度的測量。鋼軌焊接接頭（簡稱：焊頭）平直度對線路平順程度有著重要影響。目前我廠焊頭平直度要求見“表1”，而我們使用的焊頭平直度測量方法有：1m直鋼尺+塞尺法、波磨尺法、電子平尺法。下面我就對這三種測量方法差異進行對比分析。

測量原理：

一、1m直鋼尺+塞尺法

如“圖1”所示，采用1m直鋼尺，將中部置于焊縫部位，用手按住距離焊縫中心一端直鋼尺500mm處，使直鋼尺與鋼軌表面密貼，用塞尺在焊縫另一側(cè)500mm處測量直鋼尺與鋼軌之間縫隙高度，用這個高度除以2就是焊頭平直度。該方法實際只測量3點，不能反映焊頭1m范圍內(nèi)的全部趨勢，而且默認焊縫中部為最高點。當最高點不在焊縫中部時，測量結(jié)果則不能反映焊頭真實平直度。但焊頭左右500mm內(nèi)，最高點不在中部的情況相對很少，這種測量方法還是有相當大的可操作性和準確性。

二、波磨尺法

如“圖2”所示，先將波磨尺置于焊頭處，選取焊縫中心一端500mm處為基準點并將測量尺標定零點，將測量尺沿波磨尺移動，對1m范圍內(nèi)所有點進行測量。這種方法操作簡單，測量結(jié)果可以直接讀出，且理論上，可以測量出焊頭1m范圍內(nèi)的平直度曲線。但是，由于縱向移動是手工進行的，每個點的記錄也由人工讀取，所以，多點測量比較冗繁，而且誤差產(chǎn)生機率大。

測量結(jié)果對比：

一、平直度測量

由于我廠只用波磨尺測量焊縫錯邊量，因此暫不考慮波磨尺測量平直度情況。分別用“1m直鋼尺+塞尺法”和“電子平尺法”測量方法對同一焊頭進行平直度測量，發(fā)現(xiàn)很多用電子平尺測量不合格的焊頭用直鋼尺測量合格。1、焊頭行車面1m內(nèi)平直度理想曲線，該曲線只是最高點在焊縫中部，且曲線趨勢接近簡單凸起。由于最高點在焊縫中部，符合直鋼尺測量原理，因此，用“1m直鋼尺+塞尺法”就能準確的測出該焊頭平直度。2、焊縫左右有凹陷曲線，該曲線也是最高點在中部，但在焊縫左右均有明顯凹陷。這種情況下，采用直鋼尺是無法測量出凹陷程度，同樣判斷為合格。但使用電子平尺測量時，直觀反映出焊縫左側(cè)凹陷“在200mm范圍內(nèi)落差>0.2mm”這一不合格事實。而且有某種情況，焊縫左右凹陷達到0點一下，同樣是使用直鋼尺無法測量的。

二、錯邊量的測量

用波磨尺和電子平尺測量焊頭平直度原理實際相同。但我廠在焊接工位使用波磨尺測量焊頭錯邊量時，只是分別測量焊頭左右各50mm位置，計算差值；而精加工線又使用電子平尺測量焊頭平直度。測量儀器和測量方法的差別造成了兩個功能工位對焊頭錯邊量測量結(jié)果相差很大。

1、如“圖3”所示，焊頭導向面1m內(nèi)平直度理想曲線，用波磨尺和電子平尺測量錯邊量結(jié)果一致。

2、如“圖4”所示，由于焊頭左右兩根鋼軌母材有彎曲，造成錯邊成Z字形。用波磨尺測量該焊頭錯邊量約為0.1mm；用電子平尺測量，顯示錯邊量為0.2mm。測量方法不同，結(jié)果相差一倍。

結(jié)論

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關(guān)鍵詞：地鐵 均回流銅排 焊藥 焊接 方法

中圖分類號：U231.8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（b）-0109-02

隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，我國大中型城市交通擁堵狀況日益加重，修建地鐵已成為大中城市緩解城市交通擁堵的最佳選擇。地鐵供電工程利用鋼軌進行回流，由于電流大，均回流電纜根數(shù)多，所以采用在鋼軌軌腰處焊接均回流銅排來滿足接線的需要。均回流銅排和鋼軌材質(zhì)不同，焊接會導致鋼軌過燒、裂紋、斷軌以及回流不暢導致的燒軌事故。如何改進均回流銅排與鋼軌焊接方法，消除地鐵運營安全隱患，指導后續(xù)地鐵的建設(shè)施工變得十分必要。

筆者結(jié)合多年工程實踐及有關(guān)試驗研究情況，對地鐵均回流銅排與鋼軌焊接方法進行研究，改進了施工方法，消除了焊接導致的鋼軌過燒、裂紋、斷軌以及回流不暢導致的燒軌事故。

1 目前放熱焊接方法存在的問題

目前地鐵均回流銅排與鋼軌焊接主要采用放熱焊接，工藝要求較高，存在預(yù)熱時溫度把握不好，焊藥劑量使用不當，回火（冷卻）環(huán)節(jié)控制不嚴，導致鋼軌內(nèi)部金相組織發(fā)生變化，形成非常脆的馬氏體組織，對鋼軌造成一定的傷害，導致鋼軌斷裂的風險。在某條地鐵運營線中，曾發(fā)生過因均回流焊接導致的鋼軌斷裂情況，如圖1。尤其是在高架區(qū)段，受溫差變化的影響，會給地鐵運營帶來安全隱患。

2 改進后的施工方法

2.1 工藝原理

通過鋁與氧化銅的化學反應(yīng)（放熱反應(yīng)）產(chǎn)生液態(tài)高溫銅液和氧化鋁的殘渣，并利用放熱反應(yīng)所產(chǎn)生的高溫來實現(xiàn)均回流銅排與鋼軌熔接的焊接工藝。

3Cu2O+2Al點燃6Cu+Al2O3+熱量（2537℃）

2.2 工藝流程

地鐵均回流銅排焊接工藝流程見圖2。

2.3 操作要點

2.3.1 制作接線銅排

根據(jù)現(xiàn)場實際情況加工接線銅排，規(guī)格為10×100 mm的銅排，長度現(xiàn)場確定，為保證電氣連接性能，銅排表面應(yīng)作鍍錫處理。

2.3.2 打磨焊點處鋼軌

根據(jù)均、回流點的位置，找到具體的焊點，以該點為中心向兩邊在鋼軌上劃兩條豎線，兩條線之間的距離應(yīng)比接線板的寬度寬約40 mm。

用角磨機在劃定的區(qū)域范圍內(nèi)對鋼軌進行除銹處理，將鋼軌表面部分除銹，露出光亮部分即可。

2.3.3 預(yù)熱模具及鋼軌

用液化氣噴槍對模具的裝藥孔的內(nèi)壁進行十秒鐘的烘烤，對模具的內(nèi)壁進行預(yù)熱處理，如圖3。

用液化氣噴槍在鋼軌焊接點的背面對鋼軌進行加熱至400 ℃；加熱過程中用專用的紅外線激光溫度測試儀對鋼軌實時監(jiān)測，嚴格控制溫度，防止鋼軌過熱或溫度不夠，如圖4。

模具及鋼軌加熱完畢后，將模具安裝在焊點位置，將所焊接的接線銅排穿入模具。

2.3.4 安裝模具和接線銅排

焊接時均回流接線銅排的端部與鋼軌的間隙為2～5 mm，為控制間隙，所有的銅排在運抵施工現(xiàn)場前應(yīng)在接線銅排上畫出2 mm和5 mm間隙的刻度線，操作員到現(xiàn)場后只要保證露出一根刻度線即可保證間隙在2～5 mm之間，將模具與鋼軌固定牢固。如圖5、6所示。

2.3.5 放入焊藥及點火

將一專用墊片放入儲藥孔底部，防止藥放入后焊藥漏入穿線孔；墊片放入后，根據(jù)焊藥的使用說明，放入儲藥孔內(nèi)相應(yīng)劑量的焊藥。每個焊點是750號焊劑用量，即3包200號焊劑加1包150號焊劑，如圖7。

將點火引藥放進儲藥孔內(nèi)的焊藥上面，將少許引藥放在模具的儲藥孔的上部邊緣，然后將儲藥孔蓋上。

用點火槍將儲藥孔的上部邊緣的引藥點燃，引燃儲藥孔內(nèi)的焊藥，通過燃燒產(chǎn)生的高溫以及焊劑的作用，將鋼軌表面與熔解的均回流銅排端頭表面熔合在一起。

2.3.6 處理焊點及鋼軌

焊藥熔劑冷卻1分鐘后，將模具取下，將焊點上的殘渣用電焊錘敲下，同時將模具儲藥孔及穿線孔內(nèi)的殘渣清理干凈，并用電焊錘對焊點進行敲打檢查焊點的焊接質(zhì)量。

在取下模具進行焊點處理的同時，用液化氣噴槍或乙炔氣焊槍對焊點背面的鋼軌表面進行加熱，加熱時間為10 min，并應(yīng)對不同的季節(jié)控制不同的時間，以加熱至鋼軌軌溫達到400 ℃為宜，使鋼軌緩慢降溫（緩冷），即對鋼軌進行正火處理來恢復(fù)鋼軌的金相組織，以防止焊接對鋼軌內(nèi)部結(jié)構(gòu)帶來變化損害鋼軌。

接線銅排焊接完成后需在鋼軌與銅排接觸處（焊點處）涂抹瀝青，以防止焊接處氧化。

2.3.7 安裝支撐絕緣棒

回流及均流接線銅排由于只有一端焊接在軌腰，在線路中心的另一端受電纜及本身的重力影響時間長了以后會向下彎曲，為保證銅排的強度，在銅排端部的下方安裝一根絕緣棒作為支撐。根據(jù)焊接后接線板的高度，確定絕緣棒的高度。絕緣棒可采用環(huán)氧樹脂棒，根據(jù)實際長度的需要在現(xiàn)場進行裁割。在絕緣棒的上端打孔，然后采用φ10×35熱鍍鋅螺栓與銅排連接即可。

2.3.8 焊點處探傷

依據(jù)《鋼軌超聲波探傷探頭技術(shù)條件》（TB/T 2634-1995），對焊點處進行涂油、探傷，探傷儀顯示不允許出現(xiàn)馬氏體或明顯的貝氏體組織；金相組織檢驗，金相組織應(yīng)為珠光體，允許有少量鐵素體。

2.4 質(zhì)量控制措施

（1）焊接前必須對模具和鋼軌進行預(yù)熱處理，焊接后必須對鋼軌進行緩冷處理，鋼軌軌溫均應(yīng)達到400 ℃為宜，以防止溫度的劇烈變化對鋼軌帶來的傷害。模具在卸載后請及時用毛刷將模具腔內(nèi)的殘留物清除，以作好下一個焊接的準備。模具在第一個焊接點結(jié)束后一個小時內(nèi)重新焊接新焊點，可以不用進行預(yù)熱處理。

（2）在焊接過程中，嚴格按照操作要求控制鋼軌的溫度。

（3）在焊接前必須用砂紙將銅排端頭的氧化層打磨掉。

（4）銅排穿入模具后，應(yīng)保證銅排與模具接觸密實無縫隙，當模具使用幾次出現(xiàn)縫隙后，應(yīng)用防火泥進行封嚴，防止熔解的焊劑外流影響焊接質(zhì)量。

（5）對鋼軌進行加熱時應(yīng)均勻，火焰應(yīng)不停來回移動，嚴禁火焰對準一處持續(xù)加熱。

（6）嚴格按照要求控制焊藥用量。

（7）焊接只能在軌腰中部，焊接點應(yīng)距鋼軌接頭600 mm以上。

（8）嚴禁在同一焊點二次焊接。

（9）正式焊接前，須在試驗軌上進行焊接工藝試驗，滿足《鋼軌焊接第1部分：通用技術(shù)條件》（TB/T 1632.1-2005）規(guī)定的落錘試驗和疲勞試驗的要求。還需進行金相組織檢驗，金相組織應(yīng)為珠光體，允許有少量鐵素體，但不允許出現(xiàn)馬氏體或明顯的貝氏體組織，焊接熱影響的晶粒度與母體相比，差值不得大于一級。

（10）對每一處焊點進行超聲波探傷，施焊處不得產(chǎn)生過燒、裂紋等有害缺陷，并滿足《鋼軌超聲波探傷探頭技術(shù)條件》（TB/T 2634-1995）的要求。

2.5 安全注意事項

（1）在進入施工現(xiàn)場后，施工人員必須配戴安全帽，穿工作服和防護服，不準穿拖鞋及高跟鞋。嚴禁作業(yè)人員在鐵軌上坐臥、休息。

（2）放熱反應(yīng)瞬間完成，時間是3～4 s，模具的溫度較高，嚴禁用手拿或觸碰模具，卸載模具時一定要帶好手套，以免灼傷，并由專人負責操作。

（3）熱熔焊劑必須在專用的熱焊模具中使用，要嚴格按要求使用，以免引起意外。

（4）點火焊接時，操作人員應(yīng)戴好手套和做好必要的防護措施，點燃反應(yīng)時現(xiàn)場操作人員與熱焊模具保持0.5 m的距離，同時操作人員和所有現(xiàn)場人員都不要站在熱焊模具反應(yīng)口的正面，以免少量火星噴射導致灼傷。

（5）嚴格按工序進行焊接，不得顛倒施工工序，避免造成意外情況發(fā)生。

（6）焊接前要辦理動火證，配備看火人員和滅火器。

3 結(jié)語

該焊接方法在北京地鐵10號線一期南段和北京地鐵9號線中得到了應(yīng)用和推廣。地鐵均回流銅排與鋼軌焊接方法工藝要求高，為了避免發(fā)生焊接導致鋼軌過燒、裂紋、斷軌以及回流不暢導致的燒軌問題，必須嚴格遵守每道工藝流程，精心施工，方能滿足過渡電阻、載流溫升、短路溫升、落錘、疲勞以及金相組織等各項指標要求，消除地鐵運營安全隱患，達到預(yù)期效果。

參考文獻

[1] 趙驚華，余樂，孫延煥.供電均回流電纜在鋼軌上的連接方式[J].都市快軌交通，2013（2）：116-117.

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1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

硅鋼片選擇的是武鋼35WW360的硅鋼片，不銹鋼材料選擇的是1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼。試件規(guī)格見表1。焊接過程中采用的是φ3.2的A312不銹鋼焊條，A312是鈦鈣型藥皮的不銹鋼焊條。母材與焊條的化學成分見表2。

1.2 試驗方法

硅鋼片與不銹鋼焊接試驗采用手工電弧焊焊接方法，接頭形式為角接接頭。焊接前對硅鋼片與不銹鋼焊接試板待焊處20mm表面清理干凈，進行機械打磨去除鐵銹、氧化皮等雜質(zhì)。并用酒精進行擦洗，去除表面的有機雜質(zhì)。焊條按照焊接工藝規(guī)范進行烘干。焊接過程中適當擺條利于熔池中氣體的溢出。

2 硅鋼片與不銹鋼焊接氣孔產(chǎn)生原因及解決方法

2.1 硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產(chǎn)生原因

焊接后發(fā)現(xiàn)焊縫表面存在焊接氣孔缺陷，且多組試件均存在。

2.1.1 劑的原因

跟蹤硅鋼片加工時發(fā)現(xiàn)在剪沖時有少量劑殘留在硅鋼片的表面，初步分析這些殘余物在焊接時受到加熱的作用外滲有產(chǎn)生焊接氣孔的傾向。

2.1.2 硅鋼片涂層的原因

為滿足硅鋼片的耐蝕、絕緣等性能，硅鋼片的表面附有涂層，主要包括無機涂層、半無機涂層和有機涂層三大類，其中無機涂層具有最好的焊接性。公司產(chǎn)品供電電抗器鐵心所用硅鋼片是半無機涂層。這種半無機涂層的硅鋼片具有良好的剪沖加工性和防腐性。但是在焊接過程中樹脂的揮發(fā)可產(chǎn)生過多的氣孔 。

所以硅鋼片表面涂層中的樹脂焊接時分解是硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產(chǎn)生的主要原因。

2.2 硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔的解決方法

鎢極氬弧焊中鎢電極與母材間產(chǎn)生的電弧在惰性氣氛中極為穩(wěn)定，氬氣同樣起到保護熔池的作用。焊接速度低，熔池存在的時間長，配合適當擺條可使產(chǎn)生的氣體有效溢出。所以選用鎢極氬弧焊進行焊接，焊絲為ER-309L。下圖為鎢極氬弧焊焊接硅鋼片與不銹鋼焊縫表面。結(jié)果表明采用鎢極氬弧焊可解決硅鋼片與不銹鋼焊接過程中產(chǎn)生焊接氣孔問題。

3 結(jié)論

（1）硅鋼片涂層中有機物焊接時產(chǎn)生大量氣體來不及溢出是硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產(chǎn)生的主要原因。硅鋼片剪沖后殘留在表面的少量有機劑也有產(chǎn)生焊接氣孔的傾向，建議剪沖后、疊片前清理干凈，并進行焊前預(yù)熱。

（2）選用鎢極氬弧焊焊接硅鋼片與不銹鋼可解決焊接氣孔的問題，小批量生產(chǎn)時可采用。

參考文獻：

丁啟湛，丁成鋼.不銹鋼的焊接.北京：機械工業(yè)出版社，2009.

冷軋硅鋼片涂層絕緣性，http：//wenku.baidu.com/view/86a26a47a8956bec0975e364.html

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【關(guān)鍵詞】目標成本規(guī)劃邯鋼經(jīng)驗

隨著全球性競爭的日益加劇以及商品市場因消費者的個性化需求而進一步被細化，要想生存，就必須擅長開發(fā)新型的并能滿足消費者質(zhì)量與功能方面需求的產(chǎn)品。能夠確保這種產(chǎn)品的開發(fā)并獲取足夠利潤的手段就是采用目標成本規(guī)劃。目標成本規(guī)劃的全稱為Target Costing，國內(nèi)有學者將其譯為成本策劃或成本企畫，也有人稱之為目標成本法。我們認為，前兩種叫法忽視了目標（target）的地位，而后一種稱謂又混淆了Costing與Cost的語意。

目標成本規(guī)劃于二十世紀八十年代被日本企業(yè)廣泛采用，大大增強了日本企業(yè)的國際競爭力。二十世紀九十年代開始，該開始被歐美的企業(yè)所引進，并引起了歐美學者日漸濃厚的興趣。1995年之后，我國學者對目標成本規(guī)劃也開始給予關(guān)注，做了許多介紹和分析，并有學者認為邯鋼經(jīng)驗的出現(xiàn)標志著我國也存在運用了目標成本規(guī)劃的案例。我們認為，邯鋼經(jīng)驗與目標成本規(guī)劃雖然存在許多偶合，但邯鋼經(jīng)驗決不等同于目標成年規(guī)劃。

為說明我們的觀點，本文擬對目標成本規(guī)劃進行更深入的解析，并以此為基礎(chǔ)對邯鋼經(jīng)驗與目標成本規(guī)劃進行比較。

一、目標成本規(guī)劃的基本原理

目標成本規(guī)劃從本質(zhì)上看，就是一種對企業(yè)的未來利潤進行戰(zhàn)略性管理的技術(shù)。其做法就是首先確定待開發(fā)產(chǎn)品的生命周期成本，然后由企業(yè)在這個成本水平上開發(fā)生產(chǎn)擁有特定功能和質(zhì)量的并且若以預(yù)計的價格出售就有足夠盈利的產(chǎn)品。目標成本規(guī)劃使得“成本”成為產(chǎn)品開發(fā)過程中的積極因素，而不是事后消極結(jié)果。企業(yè)只要將待開發(fā)產(chǎn)品的預(yù)計售價扣除期望邊際利潤，即可得到目標成本，然后的關(guān)鍵便是：設(shè)計能在目標成本水平上滿足顧客需求并可投產(chǎn)制造的產(chǎn)品。

在日本，企業(yè)已經(jīng)不再把目標成本規(guī)劃看成是一項獨立的工作，而是整個產(chǎn)品開發(fā)過程中的一部分。由于產(chǎn)品的開發(fā)是企業(yè)內(nèi)部事宜，決定了在運用目標成本規(guī)劃時可以存在許多不同的具體做法。但是，目標成本規(guī)劃的共性又是什么呢？為了得到這個答案，美國管理學家?guī)扃旰退估脤\用目標成本規(guī)劃較為成熟有效的七家日本公司（包括豐田和尼桑公司）進行了為期數(shù)月的考察，在經(jīng)過高度提煉和規(guī)范之后，將目標成本規(guī)劃的過程劃分為如圖

1所示的三個部分（CooperandSlanmulder，1999）。（略）

目標成本規(guī)劃的過程首先從如何滿足市場以及顧客對產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和價格的要求入手。“市場驅(qū)動的成本規(guī)劃”過程的關(guān)鍵是市場分析。在這個過程中，要確定一個市場所允許的產(chǎn)品成本，再將這個可允許的成本所代表的競爭性成本壓力傳遞到產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計者身上。“產(chǎn)品層次的目標成本規(guī)劃”過程就是要促使產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計者朝著“許可成本”的目標發(fā)揮創(chuàng)造力。企業(yè)一旦確定了產(chǎn)品層次上的目標成本，它又會將產(chǎn)品目標成本分解到零部件的層次上，以此又將成本壓力轉(zhuǎn)移到供應(yīng)商身上。這樣，供應(yīng)商也必須想方設(shè)法去設(shè)計、生產(chǎn)企業(yè)所需的零部件，從而保證供應(yīng)商在將零部件賣給企業(yè)時也能獲得足夠的利潤。因此，“零部件層次的目標成本規(guī)劃’將促使零部件供應(yīng)商與產(chǎn)品的制造商一道向滿足顧客需求的目標共同努力。

從時間上看，目標成本規(guī)劃的三個過程在一定程度上是可以相互重疊的。除了市場驅(qū)動成本規(guī)劃過程可以在產(chǎn)品的構(gòu)思階段就早早展開之外，產(chǎn)品層次的目標成本規(guī)劃也并非要等到由市場驅(qū)動成本規(guī)劃過程設(shè)計出市場可允許的成本之后才開始運作，而可以同時采取某些行動。比如，企業(yè)可以確定按照的設(shè)計工藝和企業(yè)管理水平制造產(chǎn)品的現(xiàn)行成本以及收集一些供應(yīng)商方面的反饋信息。進一步說，在產(chǎn)品開發(fā)過程中調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)品的功能和質(zhì)量的能力意味著企業(yè)要不時地返回到市場中來，以確信產(chǎn)品設(shè)計的調(diào)整沒有偏離目標銷售價格。因此，“市場驅(qū)動目標成本規(guī)劃”與“產(chǎn)品層次的目標成本規(guī)劃”之間存在這么一種反復(fù)調(diào)整的關(guān)系。同理，零部件層次的目標成本規(guī)劃也必須在產(chǎn)品層次的目標成本規(guī)劃過程中早早地開始，因為產(chǎn)品層次的目標成本規(guī)劃很大程度上依賴于對供應(yīng)商情況的估計（雖然正式的成本分解以及與供應(yīng)商訂立協(xié)商供應(yīng)價的行動應(yīng)在整個目標成本規(guī)劃過程接近尾聲時才進行）。也就是說，這兩個層次的目標成本規(guī)劃之間也存在一種反復(fù)調(diào)整的關(guān)系，因為產(chǎn)品層次的目標成本規(guī)劃確定的成本降低的規(guī)模有一部分是要求零部件供應(yīng)商必須滿足的，而這種成本降低的目標又必須早早地根據(jù)供應(yīng)商方面反饋的信息不斷加以改進。

二、目標成本規(guī)劃所體現(xiàn)的戰(zhàn)略性成本管理思想

對目標成本規(guī)劃的一般過程的描述和把握可以揭示這種方法或技術(shù)所蘊含的成本管理思想。我們認為，與傳統(tǒng)的成本管理思想相比，目標成本規(guī)劃所體現(xiàn)的成本管理思想主要反映在如下幾個方面：

1、目標成本規(guī)劃的實施意味著成本管理的范圍得以向產(chǎn)品的整個生命周期擴張。傳統(tǒng)成本管理的范圍將注意力集中于生產(chǎn)制造過程的控制，這種做法與的特征是相吻合的。在工業(yè)經(jīng)濟下的企業(yè)，其重復(fù)性擴大再生產(chǎn)和知識含量的低下，使得制造成本在產(chǎn)品中占有絕大多數(shù)的比重，其它如研發(fā)成本、售后服務(wù)成本等所占的比重很小，其在

成本核算和管理中不具有重要性。但隨著信息技術(shù)的和知識經(jīng)濟的來臨，產(chǎn)品的多樣化、系列化、銷售的復(fù)雜化、市場風險的增大以及管理思想與手段的迅速發(fā)展導致了人們對產(chǎn)品的認識發(fā)生了重大變化。產(chǎn)品的傳統(tǒng)觀念局限于產(chǎn)品的實體形式，而營銷提出了產(chǎn)品整體的新概念。美國有學者指出，現(xiàn)代產(chǎn)品包括了核心、形式、附加三個層次（如圖2所示［略］），它們構(gòu)成了產(chǎn)品整體（胡樹華，1998）。同時，生產(chǎn)環(huán)節(jié)重要性的下降及產(chǎn)品成本中知識含量的增加使得企業(yè)的成本結(jié)構(gòu)也發(fā)生了重大變化，集中表現(xiàn)為研發(fā)成本、服務(wù)成本或稱后援成本（SupportCost）的比重日漸上升。據(jù)國外一家權(quán)威機構(gòu)對其所選的高新企業(yè)的統(tǒng)計表明，產(chǎn)品成本的結(jié)構(gòu)呈多元化趨勢，其比例如表1所示（王威，1998）。

制造成本研發(fā)成本管理成本銷售成本技術(shù)后援成本

55% 16% 8%15%6%

在這種成本結(jié)構(gòu)中（非制造成本之和已高達45％），非產(chǎn)量驅(qū)動的研發(fā)成本和服務(wù)成本的比重已上升到重要程度，此時，傳統(tǒng)成本核算和管理已不能傳送準確合理的成本信息。因此，為達到成本管理的目標，必須對傳統(tǒng)的成本管理范圍進行擴張。可見，產(chǎn)品生命周期每一階段的成本都不能忽視，必須建立產(chǎn)品生命周期成本核算體系，從全流程的角度實施成本跟蹤與控制。而這種跟蹤與控制恰好可從目標成本規(guī)劃的第一個過程中所確定的產(chǎn)品的目標生命周期成本作為運作的起點。

國外有學者將產(chǎn)品成本的管理范圍由制造過程轉(zhuǎn)向涵蓋產(chǎn)品的整個生命周期的做法稱之為“從搖籃到墳?zāi)埂笔降墓芾怼＿@種成本管理方法至少有以下三個優(yōu)點：

①它強調(diào)與每一產(chǎn)品相關(guān)的收入和成本，克服了傳統(tǒng)成本只重視制造成本，而忽視上游領(lǐng)域（如研究與開發(fā)）和下游領(lǐng)域（如客戶服務(wù)）的成本。

②它突出了產(chǎn)品生命周期中成本發(fā)生比率的差異，有利于明確成本管理的重點。

③它突破了傳統(tǒng)成本管理的時間跨度只能以日歷年度為極限（與會計報表的編制相對應(yīng)）的主觀做法，將其延長至產(chǎn)品的整個生命周期，從而與經(jīng)濟實質(zhì)更相吻合。

2、目標成本規(guī)劃中所確定的各個層次的目標成本都直接或間接地來源于激烈競爭的市場，按照這種目標成本進行成本控制和業(yè)績評價，明顯有助于增強企業(yè)的競爭地位。而傳統(tǒng)的成本管理的手段則是根據(jù)企業(yè)自身的狀況從內(nèi)部確定各種成本標準，揭示各種差異，從而達到成本控制和業(yè)績評價的目的。這種做法雖然有助于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，但在市場瞬息萬變的情況下，對企業(yè)競爭地位的提高不會產(chǎn)生很大的幫助。

3．整個目標成本規(guī)劃的樞紐部分是確定產(chǎn)品層次的目標成本。從國外的經(jīng)驗來看，該目標成本是由產(chǎn)品的聯(lián)合開發(fā)設(shè)計小組根據(jù)市場信息、內(nèi)部潛力的挖掘以及供應(yīng)商的潛力挖掘和協(xié)作而確定的。這意味著成本管理的重點將由傳統(tǒng)觀念下的生產(chǎn)制造過程移至產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計過程。之所以如此，是因為人們逐漸認識到，產(chǎn)品的制造成本在一定程度上是由產(chǎn)品的設(shè)計階段所確定的，譬如，產(chǎn)品的功能設(shè)計得越復(fù)雜，制造成本也要相應(yīng)增大。又譬如，顧客對產(chǎn)品的質(zhì)量要求越高，則對投入產(chǎn)品制造的原材料的要求也可能越高。特別是，隨著信息技術(shù)的發(fā)展和消費者日益追求個性化產(chǎn)品，迫使企業(yè)不斷加大產(chǎn)品的創(chuàng)新力度，盡可能地根據(jù)顧客的需要提高產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，從而導致產(chǎn)品的制造成本的大小與產(chǎn)品的功能和質(zhì)量的設(shè)計之間的關(guān)系越來越密切，進一步說明將成本管理的重點放在產(chǎn)品的制造過程而非研發(fā)設(shè)計過程的做法有著極大的局限性。這里有一個證據(jù)，即有位美國會計學家在對美國的制造企業(yè)進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，這些企業(yè)由產(chǎn)品的設(shè)計階段所確定的產(chǎn)品的制造成本占整個制造成本的比例高達75%至90%之間（Hertenstein，1998）。

4、零部件層次的目標成本規(guī)劃旨在將產(chǎn)品層次的目標成本壓力的一部分傳遞給為制造產(chǎn)品所需的零部件提供貨源的供應(yīng)商身上，壓迫供應(yīng)商在一定程度上必須與產(chǎn)品制造商聯(lián)合找出降低成本的途徑，從而實現(xiàn)共同發(fā)展。這樣，成本管理的范圍不但可能由制造過程轉(zhuǎn)向涵蓋產(chǎn)品的整個生命周期，更超出了單個企業(yè)的界限，使得在成本管理問題上可以實現(xiàn)企業(yè)之間的整合，同時提高產(chǎn)品制造商和零部件供應(yīng)商的競爭實力。日本許多先進的制造企業(yè)正在實施的“零存貨”管理戰(zhàn)略就是這些企業(yè)與其零部件供應(yīng)商通力合作，以求最大限度地降低產(chǎn)品的制造成本的實例。在美國，紡織品制造商、服務(wù)制造商和零售商組織了一個志愿產(chǎn)業(yè)通信標準委員會，通過使用一個大家共享的全產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)，使從共同的系統(tǒng)中壓縮1200億美元的庫存變?yōu)楝F(xiàn)實（黃尚勇，1999）。這是成本管理突破單個企業(yè)的界限，通過企業(yè)間的協(xié)作共同尋找降低成本的途徑的又一實例。

5．目標成本規(guī)劃帶給我們的另一個啟發(fā)是，必須改變?yōu)榻档统杀径档统杀镜膫鹘y(tǒng)觀念，取而代之以戰(zhàn)略性成本管理的觀念。戰(zhàn)略性成本管理所追求的是不損害企業(yè)競爭地位前提下的成本降低的途徑，如果成本降低的同時削弱了企業(yè)的競爭地位，這種成本降低的策略就是不可取的。另一方面，如果成本的增加有助于增強企業(yè)的競爭實力，則這種成本增加就是值得鼓勵的。譬如，若市場調(diào)查表明顧客需要某種產(chǎn)品具備一種功能，則產(chǎn)品的設(shè)計者就必須為產(chǎn)品增設(shè)這種功能，雖然這種做法會導致制造成本的上升。如果不增加這種成本，則企業(yè)的競爭地位反而會受到削弱。成本管理中的這種辯證思維在傳統(tǒng)的成本管理觀念中是很難找到影子的。原因很簡單，即傳統(tǒng)的成本管理只注重事中和事后管理，完全忽視了事前管理。而目標成本規(guī)劃旨在確定各個層次的目標成本，表明該方法或技術(shù)的落腳點完全是事前管理。至于說通過目標成本規(guī)劃所確定的產(chǎn)品層次和零部件層次的目標成本也可用來進行成本的事中管理和事后管理，則與目標成本規(guī)劃的三個過程本身是不相干的。明確這一點有助于我們在后文中對邯鋼經(jīng)驗和目標成本規(guī)劃進行比較。

三、成本壓力的設(shè)計與傳遞：目標成本規(guī)劃的中心問題

要深刻地理解目標成本規(guī)劃的全過程，我們認為關(guān)鍵在于如何把握貫穿于整個目標成本規(guī)劃過程中的一個中心問題，即如何設(shè)計并傳遞成本壓力。目標成本規(guī)劃中對成本壓力的設(shè)計與傳遞的過程可用圖3來表示（略）。

（一）可允許成本的設(shè)計與信息傳遞

目標成本規(guī)劃的第一個過程為市場驅(qū)動的成本規(guī)劃，旨在確定一個為維護市場競爭地位而需要的一個可允許成本（allowable Cost），并通過可允許成本的概念將市場競爭的壓力轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品設(shè)計者身上甚至產(chǎn)品零部件的供應(yīng)商身上。來自于市場的可允許成本的公式為：可允許成本=目標銷售價格一目標邊際利潤。在確定可允許成本時應(yīng)著重注意以下問題：

l．目標成本規(guī)劃開始于制定企業(yè)長期銷售和長期利潤目標，其目的是確保開發(fā)設(shè)計的產(chǎn)品在其生命周期內(nèi)能為企業(yè)的長期利潤目標做出應(yīng)有的貢獻，因此，長期計劃的可信度非常重要。這涉及到兩個因素：首先，企業(yè)應(yīng)通過仔細分析所有的相關(guān)信息（特別是對顧客和競爭對手的分析）來制定長期銷售和長期利潤計劃；其次，企業(yè)只應(yīng)制定切實可行的計劃，對任何不切實際的考慮都要予以摒棄。

2．在確定目標售價時應(yīng)時刻牢記，銷售價格能否提高主要取決于顧客對產(chǎn)品追加價值的看法，這些追加價值或來自于產(chǎn)品的功能或性能的提高，也來自于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。企業(yè)開發(fā)設(shè)計的新產(chǎn)品只有在功能或質(zhì)量上不但超過了舊產(chǎn)品，而且超過了競爭者的同類產(chǎn)品時，才可以提高售價。另外，考慮到目標定價在整個目標成本規(guī)劃中的重要性，企業(yè)也應(yīng)十分謹慎地制定盡可能切實可行的目標售價。

3．確定目標邊際利潤的目的是要確保企業(yè)長期利潤計劃的完成。設(shè)置邊際利潤的通常方式是緊緊依托舊產(chǎn)品的實際邊際利潤，然后根據(jù)市場的變動情況進行調(diào)整。譬如，日本的尼桑公司采用這種方法，利用計算機模擬確定售價與利潤的關(guān)系，然后從這種經(jīng)驗關(guān)系出發(fā)，根據(jù)事前制訂的目標售價，反過來確定新產(chǎn)品的目標邊際利潤。這種詳細分析的目的就在于設(shè)置切實可行的邊際利潤，以保證企業(yè)長期利潤計劃的完成。要注意的是，如果生產(chǎn)某種產(chǎn)品需要大量的前期投資，或者預(yù)計某種產(chǎn)品的售價或成本在其生命周期內(nèi)會有重大的變化，則企業(yè)就應(yīng)對產(chǎn)品在生命周期內(nèi)的獲利能力進行謹慎分析，并相應(yīng)調(diào)整目標邊際利潤。倘若沒有這種調(diào)整，企業(yè)就要承擔一定的決策風險，有可能生產(chǎn)在其生命周期內(nèi)沒有足夠回報的產(chǎn)品。

設(shè)計可允許的成本的目的是為了向產(chǎn)品的設(shè)計者和產(chǎn)品零部件的供應(yīng)商傳遞來自于市場的成本壓力的信號。但要特別注意的是，由于可允許成本的計算是以企業(yè)自身切實可行的長期利潤目標為基礎(chǔ)，因此：①可允許成本只表示企業(yè)有什么樣的競爭方向，并不能做為衡量企業(yè)與其競爭者的競爭實力大小的基準。要使可允許成本有這種作用，就必須設(shè)置以同行業(yè)最先進的獲利能力為基礎(chǔ)的目標邊際利潤；③可允許成本的計算并沒有考慮產(chǎn)品設(shè)計者以及產(chǎn)品零部件供應(yīng)商降低成本的實際潛力，從而不能保證產(chǎn)品層次的目標成本與代表著市場壓力的可允許成本完全相吻合。

（二）產(chǎn)品層次的目標成本設(shè)計及其信號傳遞

在目標成本規(guī)劃的第二個過程，產(chǎn)品設(shè)計者應(yīng)干方百計地在可允許成本的水平上開發(fā)能滿足顧客需求的產(chǎn)品。但事實上，產(chǎn)品設(shè)計者并非總能成功。因此，在給定的能力和零部件供應(yīng)商的條件下，設(shè)計出的產(chǎn)品層次的目標成本往往是對可允許成本有所放大的結(jié)果。產(chǎn)品層次的目標成本的公式為：產(chǎn)品層次目標成本=現(xiàn)行成本一可實現(xiàn)的成本降低目標。

新產(chǎn)品的現(xiàn)行成本指的是在沒有采取任何降低成本的措施，并且對新產(chǎn)品的功能和質(zhì)量變化情況予以調(diào)整之后的現(xiàn)行制造成本。這個數(shù)字完全是通過經(jīng)驗估計而來的。之后，就可以通過總工程師、產(chǎn)品設(shè)計者和主要的供應(yīng)商等方面人員的協(xié)同努力來確定可實現(xiàn)的成本降低目標的數(shù)額。僅就產(chǎn)品的設(shè)計者而言，有幾種工程技術(shù)可以幫助設(shè)計者降低成本，如價值工程（VE）、生產(chǎn)組裝線的設(shè)置（DFMA）、質(zhì)量功能分解（QFD）等等。VE是一種綜合的使顧客價值最大化的產(chǎn)品設(shè)計，能夠在降低成本的同時增加產(chǎn)品的功能。相對而言，DFMA在節(jié)省成本方面更注重改進產(chǎn)品的生產(chǎn)或組裝方式，同時保持產(chǎn)品的功能水平。QFD是一種老方法，用來保證顧客的需求至上。由此可見，在目標成本規(guī)劃中，為了最大限度地減少產(chǎn)品層次的目標成本和市場可允許成本的差距，企業(yè)不但常常把技術(shù)與生產(chǎn)程序推向一個極限的位置，還必須在其它方面最大限度地降低成本，如與供應(yīng)商進行零存貨安排等等。

如果產(chǎn)品設(shè)計不能夠?qū)崿F(xiàn)市場所允許的成本，企業(yè)的長期利潤就會下降，由此說明企業(yè)沒有達到競爭環(huán)境所要求的效率水平。此時，若將現(xiàn)行成本與可允許成本之間的差額看作是成本降低的總目標，而把成本降低的總目標與可實現(xiàn)的成本降低目標之間的差額定義為戰(zhàn)略性成本降低目標的話，以下幾個就值得特別注意：

1．戰(zhàn)略性成本降低目標的規(guī)劃不能過大，否則就表明新產(chǎn)品不值得開發(fā)。

2．如果不新產(chǎn)品的開發(fā)可行性，戰(zhàn)略性成本降低目標的規(guī)模也不能過小，否則會使可實現(xiàn)的成本降低目標過大，從而有可能使得有關(guān)人員面對過度的成本降低目標，導致生產(chǎn)力的崩潰，并最終使得目標成本規(guī)劃系統(tǒng)失靈。

3．在新產(chǎn)品值得開發(fā)的前提下，可實現(xiàn)的成本降低目標和產(chǎn)品層次的目標成本都將作為對供應(yīng)商施加壓力的依據(jù)以及進行成本控制與業(yè)績考評的依據(jù)。

4．在戰(zhàn)略性成本降低目標的規(guī)模適宜的情況下，該目標將給予產(chǎn)品設(shè)計者和企業(yè)的供應(yīng)商一種額外的壓力――即在下一代產(chǎn)品身上應(yīng)將這種潛在目標轉(zhuǎn)化為可實現(xiàn)的目標。如果企業(yè)在下一代產(chǎn)品身上不能做到這一點，則企業(yè)將不再具有足夠的競爭力。

（三）零部件層次的目標成本的設(shè)計與信號傳遞

企業(yè)一旦確定了產(chǎn)品層次的目標成本，就可以衍生出該產(chǎn)品各零部件的目標成本。對零部件層次的目標成本進行規(guī)劃可以將來自于市場的競爭性成本壓力明確轉(zhuǎn)移到供應(yīng)商身上。這個過程的目標成本規(guī)劃只所以很重要，是因為企業(yè)大都是水平式而非垂直式的集合體。這種企業(yè)一般向企業(yè)外部而不是內(nèi)部購買大部分的原材料和部件。

要進行零部件層次的目標成本規(guī)劃，首先要將產(chǎn)品層次的目標成本分解到產(chǎn)品的主要功能層次上。比如，汽車的主要功能部分包括：引擎、冷卻系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)以及音響系統(tǒng)等等。然后，再由總工程師負責設(shè)立每一個主要功能部分的目標成本。各功能部分目標成本的確定通常是通過總工程師與設(shè)計小組成員進行廣泛的協(xié)商而完成的。一般來說，企業(yè)要以以往的成本降低率水平為基礎(chǔ)來制定這些主要功能的目標成本。一些企業(yè)采用相對簡單的經(jīng)驗歸納法確定成本降低目標，而另有一些企業(yè)采用了更復(fù)雜的方法，如功能法和生產(chǎn)能力分析法等等。一些日本企業(yè)在制定功能層次的目標成本時，還會因安全性考慮設(shè)置一種“生產(chǎn)管理的緩沖數(shù)”，目的是為了允許生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)因某種設(shè)計問題所導致的一些少量的成本超支。如同對待戰(zhàn)略性成本降低目標那樣，這個緩沖數(shù)的規(guī)模應(yīng)控制在一個合理的范圍之內(nèi)。

企業(yè)一旦確定了主要功能的目標成本，就可以適當?shù)貙⑵浞纸鉃榻M件或零部件層次的目標成本，目的是為了對主要的外購零部件設(shè)立一個合理的購買價格。一般來說，將功能層次的目標成本分解至主要零部件層次的目標成本可以由各功能設(shè)計小組負責完成，每個設(shè)計小組負責實現(xiàn)其自身的預(yù)期成本降低目標，對零部件、原材料種類的設(shè)計以及制造程序的設(shè)計都由他們自行處理。總工程師只是偶爾指定某些特定部位，特別是高成本部位的成本降低目標。

零部件層次的目標成本設(shè)定以后，成本壓力的一部分將最終傳遞給零部件的供應(yīng)商。如果供應(yīng)商的報價太高，企業(yè)便可以和供應(yīng)商進一步協(xié)商直到達成某種協(xié)議。如果達不成協(xié)議，則表明該供應(yīng)商可能不具有競爭力。另外一種情況是，在目標成本規(guī)劃中，如果供應(yīng)商通過積極的努力提出的報價低于零部件層次的目標成本，企業(yè)可給予供應(yīng)商一些額外的回報，從而與供應(yīng)商建立一種共同的伙伴關(guān)系。而且，即使供應(yīng)商的報價并不比零部件層次的目標成本低（假設(shè)剛好等于），但與以前的報價相比降低了較大的幅度，企業(yè)也應(yīng)給予供應(yīng)商適當?shù)墓膭睿员闫髽I(yè)在開發(fā)另一種新產(chǎn)品時，因新產(chǎn)品的零部件成本還將面臨不斷降低的壓力，從而要求供應(yīng)商不斷地予以配合。

四、邯鋼經(jīng)驗與目標成本規(guī)劃

1996年在全國推廣的邯鋼經(jīng)驗，歸納起來有兩條，即“模擬市場”和“成本否決”。所謂模擬市場，指邯鋼只是采用最終產(chǎn)品的市場價格來“模擬”確定內(nèi)部轉(zhuǎn)移價格，“模擬市場”并不是為了對內(nèi)部單位作出最佳的“外購抑自產(chǎn)”的決策，而是為了全公司齊心協(xié)力地得到更高的利潤（韓李瀛與楊繼良，1998）。邯鋼“模擬市場”的具體過程為，首先以鋼材的市場價格為基礎(chǔ)，減去稅金和目標利潤之后為鋼材的目標成本，實際成本與目標成本的差異，即為全廠應(yīng)挖掘的潛力。班組再把指標落實到人，形成一個以保障全廠目標利潤為中心由十幾萬個指標組成的成本控制體系。這個體系中的每個指標都與廠內(nèi)各部門和個人密切相關(guān)，成為一個嚴密的責任。這樣，由于目標成本的測算是以市場價為基礎(chǔ)的，是客觀存在的，市價有無可爭辯的權(quán)威性，如果分廠、班組或職工對下達的指標有異議，他們可以找市場去核實，而不必去找廠長討價還價（王世定與李潤等，1997）。

邯鋼經(jīng)驗的第二個特點是“成本否決”。也就是說，無論其它指標完成得再好，只要突破了分配給分廠、班組或個人的目標成本，工資和獎金就要受到影響。這樣，邯鋼就樹立起了“成本權(quán)威”，并將成本作為影響、誘導和矯正人的行為的杠桿（劉小明、于增彪和劉桂英，1998）。

從對模擬市場的引入過程來看，邯鋼經(jīng)驗與目標成本規(guī)劃中出現(xiàn)的“目標利潤”和“目標成本”的概念與方法是非常相似的。因此，有的學者認為，邯鋼創(chuàng)造的“模擬市場、成本否決”法，是“成本策劃”法在我國已經(jīng)萌芽的證例。其市場、倒推、全員、否決的基本模式與成本策劃活動程序基本相同，各個環(huán)節(jié)的指導思想實質(zhì)卜也同‘“成本策劃”的觀念完全一致（王寅東，1998）。而我們認為，邯鋼經(jīng)驗雖然在某些做法上與目標成本規(guī)劃過程中的一些做法相類似，但兩者在本質(zhì)匕并不是一回事。理山如下：

1．邯鋼經(jīng)驗是在首鋼等其它企業(yè)早已實行的一套內(nèi)部核算經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，添加了“模擬市場”和“成本否決”的（楊繼良與徐佩玲，1997）。添加的目的是為了建立一種有效的以成本作為控制和業(yè)績評價標準的企業(yè)內(nèi)部管理控制系統(tǒng)。換言之，“模擬市場”和“成本否決”的引入是為了更有效地對成本進行事中控制和事后控制。不可否認，邯鋼經(jīng)驗所采取的控制標準直接來源于內(nèi)場而非企業(yè)的內(nèi)部，這一點是非常難能可貴的。但是，從根本上說，邯鋼經(jīng)驗就是美國的“泰羅制”，邯鋼經(jīng)驗的“成本否決”就是“泰羅制”的標準成本制度，它們主要用于提高生產(chǎn)或作業(yè)效率。因此，邯鋼經(jīng)驗不適合那些產(chǎn)品沒有市場或銷路有問題的企業(yè)剛小明、于增彪和劉桂英，1998）。與此相對照，目標成本規(guī)劃的根本目的卻是幫助企業(yè)開發(fā)與設(shè)計有市場潛力的新產(chǎn)品，或者對原有產(chǎn)品的功能或性質(zhì)進行重新設(shè)計，使之更加具備市場競爭力。因此，雖然在目標成本規(guī)劃中也用了“倒推”的概念，即將產(chǎn)品層次的目標成本分解到功能層次直至零部件層次，與邯鋼經(jīng)驗中將來自于市場的目標成本采用倒推的辦法分解到分廠、班組或個人的具體做法相類似，但分解的目的和前提條件是大相徑庭的。另外，雖然目標成本規(guī)劃過程中所確定的各個層次的目標成本也可以作為在產(chǎn)品投產(chǎn)以后對成本進行事中控制和事后控制的依據(jù)，但就目標成本規(guī)劃的本意而言，其落腳點卻完全是事前控制的概念。

2、按照我們對目標成本規(guī)劃法的理解，與其說該方法是為了對成本進行規(guī)劃，倒不如說是為了對產(chǎn)品進行規(guī)劃。而邯鋼經(jīng)驗卻與產(chǎn)品規(guī)劃毫無關(guān)系。

3．邯鋼經(jīng)驗中含有全員參加這個特點，指的是各分廠、班組和個人都面臨著一定的目標成本的壓力。邯鋼經(jīng)驗中的個人的確關(guān)系到了企業(yè)的策劃。設(shè)計、供應(yīng)、生產(chǎn)以及銷售等各個部門中的每一個人，從而形成了全員參加的特點。但在目標成本規(guī)劃中，雖然為了確定產(chǎn)品層次的目標成本也關(guān)系到了一個企業(yè)中的各個部門（因為要對各個部門中有可能發(fā)生的與規(guī)劃中的產(chǎn)品有關(guān)的成本提前進行估計），但目標成本規(guī)劃過程所涉及的人員主要是聯(lián)合開發(fā)與設(shè)計小組中的成員，而不是整個企業(yè)中的每一個人。因此，就邯鋼經(jīng)驗和目標成本規(guī)劃而言，“全員參加”的含義完全不具備可比性。要說明的是，按照日本和歐美企業(yè)的經(jīng)驗，在目標成本規(guī)劃中，聯(lián)合開發(fā)與設(shè)計小組中的成員應(yīng)來自于企業(yè)的各個部門（包括營銷和人員），但組長卻無一例外地由工程師所擔任。

4．由于目標成本規(guī)劃的落腳點在于事前管理，故此，對成本管理實際成績的評價不可能成為目標成本規(guī)劃中的一個重要環(huán)節(jié)，因而邯鋼經(jīng)驗中“否決”的概念就與目標成本規(guī)劃無關(guān)。

5．在目標成本規(guī)劃的三個過程中，產(chǎn)品層次的目標成本規(guī)劃過程起著樞紐的作用。要完成這個層次的目標成本規(guī)劃，主要取決于對產(chǎn)品的功能和質(zhì)量如何進行設(shè)計，以及如何對與產(chǎn)品的功能和質(zhì)量有關(guān)的成本進行把握。而邯鋼經(jīng)驗并不涉及開發(fā)新產(chǎn)品的問題，該經(jīng)驗的產(chǎn)生是以邯鋼大量生產(chǎn)的產(chǎn)品比較標準化、技術(shù)規(guī)范穩(wěn)定為前提的。因此，如何改善成本管理，加強對成本的事中管理和事后評價，就成為邯鋼經(jīng)驗產(chǎn)生的催化劑。

6．目標成本規(guī)劃比較適用于制造業(yè)（如汽車、精密機械、電器和機械制造業(yè)入他們可以比較容易地按照市場信息來改變產(chǎn)品設(shè)計，不需要另起爐灶。鋼鐵則大不相同，一旦確定了產(chǎn)品方向和生產(chǎn)流程，就很難改變，除非另覓投資，大量更新設(shè)備，以創(chuàng)造新的、大量出現(xiàn)需求的、能創(chuàng)造更多“凈增值”的產(chǎn)品（韓季瀛與楊繼良，1998）。而在國內(nèi)對邯鋼經(jīng)驗的大量介紹和中，卻根本看不到邯鋼在產(chǎn)品設(shè)計的改良方面是如何有所作為的。

7、根據(jù)日本企業(yè)的經(jīng)驗，目標成本規(guī)劃要實施成功，最關(guān)鍵的因素除了市場定位和如何設(shè)計產(chǎn)品的功能與質(zhì)量之外，就是如何與其它相關(guān)企業(yè)一道，找到共同降低成本的途徑。而對邯鋼經(jīng)驗的大量介紹也絕少涉及這方面的內(nèi)容。

如果細究下去，我們不難發(fā)現(xiàn)其它一些能夠表明邯鋼經(jīng)驗如何不同于目標成本規(guī)劃的依據(jù)，但因篇幅所限就不再繼續(xù)列舉。本文對目標成本規(guī)劃法的解析以及將邯鋼經(jīng)驗與目標成本規(guī)劃相對比，并不是為了貶低邯鋼經(jīng)驗，而是旨在表明我們的一種態(tài)度，即在或介紹外國某方面的或方法時，一定要做到全面、深刻地理解和把握。

1、王寅東．成本策劃法在我國的產(chǎn)生．會計，1998；4

2、楊繼良、徐佩玲論管理會計的會計研究，1997；12

3、劉小明、于增彪、劉桂英《論管理會計的應(yīng)用》之質(zhì)疑會計研究，1998；6

4、韓季瀛、楊繼良、論邯鋼成本管理經(jīng)驗會計研究．1998；8

5、陳勝群．論日本成本管理的代表模式――成本企畫．會計研究，1997；4

6、繆艷娟．成本目標管理會計研究，2000；l

7、黃尚勇．市場條件下降低成本的戰(zhàn)略思考會計研究，1999；2

篇6

關(guān)鍵詞：起重機軌道焊接焊接工藝焊后處理

中圖分類號：TH21 文獻標識碼：A

一、引言

起重機軌道是否平穩(wěn)決定著工程作業(yè)的質(zhì)量與效率。所以，在軌道焊接工作中應(yīng)嚴格按照有關(guān)焊接技術(shù)規(guī)范，保證焊接質(zhì)量。如何有效解決接頭彎曲變形、焊縫開裂等技術(shù)問題，是有關(guān)人員關(guān)注的焦點。

二、起重機軌道焊接工藝要點

1、焊接方法及順序

起重機軌道的焊接方法主要有直流反接法和多層堆焊法；而施焊順序是先焊軌底，后焊軌腰和軌頭，最后修補周邊。

2、焊接變形分析及控制

鋼軌接頭焊接過程中，鋼軌接頭產(chǎn)生向下彎曲變形，所以焊接前必須將鋼軌端頭墊起一定的高度，以保證焊接結(jié)束后，使鋼軌接頭能保持平直。鋼軌端頭墊起的高度（一般情況可為30mm左右），依鋼軌的品種、長度、固定方法及環(huán)境溫度等因素而定。

利用彎鉤螺栓將鋼軌固定于工作臺面上，每一接頭設(shè)置4個固定點。焊完鋼軌底部后，松開彎鉤螺栓，將鋼軌端頭鋼墊板撤出一塊，使其高度降低到20mm，再擰緊彎鉤螺栓繼續(xù)

施焊，當軌腰、軌底部分焊完后，拆除全部鋼墊板，并松開彎鉤螺栓，此時鋼軌接頭處應(yīng)有微小的拱度。在施焊軌頂過程中，根據(jù)鋼軌恢復(fù)平直的情況，決定是否需擰緊彎鉤螺栓。在施焊全過程中，需隨時用直尺檢查鋼軌接頭的變形情況，調(diào)整接頭的墊起高度，并采用松緊彎鉤螺栓的方法來控制鋼軌接頭的焊接變形。注意施焊前固定鋼軌接頭時，軌底間隙以小于5mm為宜。在施焊前和施焊過程中，嚴格控制兩根鋼軌中心線的重合度，防止整條鋼軌存在彎曲現(xiàn)象。

三、起重機軌道施焊工藝

1、焊材的選擇

應(yīng)根據(jù)起重機軌道的實際工作環(huán)境，選擇合適的鋼軌，然后根據(jù)鋼軌的母材化學成分和機械性能，選擇對應(yīng)的焊條（以下以QU100鋼軌固定焊接為例）。

2、鋼軌焊接前準備

鋼軌固定焊接軌道結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)、膠泥、壓板總成、QU100鋼軌、預(yù)埋螺栓、鋼墊板、調(diào)校螺栓等組成（如圖1）

圖1軌道結(jié)構(gòu)圖

（1）檢查預(yù)埋螺栓

如果是新建項目，預(yù)埋螺栓可直接利用。改造項目則利用完好的預(yù)埋螺栓，對于已松動的則要在基礎(chǔ)上鉆地腳螺栓孔，及時用膠泥將其固定在原來位置，并保證其間距符合要求。

（2）安裝鋼墊板

① 鋼墊板加工

鋼墊板為20mm厚Q235 鋼板按圖紙加工而成， 平整度≤1‰，鋼墊板上預(yù)埋螺栓孔的位置由現(xiàn)場測量確定。與鋼軌接觸的鋼墊板上表面除銹后刷防銹漆。

② 鋼墊板安裝

安裝鋼墊板前，應(yīng)將軌道槽內(nèi)的松動混凝土、浮漿鑿去并清除浮灰、積水。按圖紙要求安裝鋼墊板，底部如有銹蝕應(yīng)予清除。相鄰兩塊鋼墊板端頭間留10mm間隙，焊上兩塊連接鋼板。為防止壓板底座焊接時鋼墊板變形，可先在有調(diào)校螺栓的鋼墊板一端焊接連接鋼板， 另一側(cè)待鋼軌調(diào)校完成后焊接。

③ 鋼墊板調(diào)平

通過調(diào)節(jié)調(diào)校螺栓和預(yù)埋螺栓來調(diào)平鋼墊板，并符合設(shè)計高程。鋼墊板的測量平整度直接關(guān)系到安裝質(zhì)量，為減少測量誤差，盡量降低儀高。

（3）焊接壓板底座

測出軌道中心線，并在鋼墊板上彈出鋼軌邊緣線，根據(jù)施工圖布置壓板底座，相鄰壓板底座間隔500mm。施焊壓板底座采用硅整流焊機，E507焊條，貼角施焊，焊縫高度5mm。焊接要連續(xù)，避免產(chǎn)生夾渣缺陷。

（4）安裝鋼軌、壓板夾

清除鋼墊板上焊渣，將鋼軌小心放在鋼墊板上，用壓板夾將鋼軌調(diào)校至在鋼墊板上彈出的軌道邊緣線上；在鋼軌調(diào)校的同時上緊壓板夾，在鋼軌接頭3m的范圍內(nèi)，壓板夾不用上緊，以備焊接時將鋼軌抬起。

3、施焊工藝

（1）焊材烘干。焊條使用前需先在一定溫度下烘干（溫度根據(jù)焊條材料而定），然后進行保溫，保證隨用隨取。

（2）焊前預(yù)熱。焊接前對軌道進行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度通常為250℃左右，預(yù)熱范圍為接頭兩側(cè)各30mm。預(yù)熱方式采用普通的氣焊噴嘴圍繞軌頭、軌腰和軌底反復(fù)進行加熱，應(yīng)盡可能使鋼軌全截面加熱均勻，要特別注意軌底的加熱質(zhì)量。

（3）固定焊。采用與正式焊接相同的方法進行固定焊。組對間隙為3～5mm，并使用特制固定夾具固定接頭，以保證焊口平直和處于自由狀態(tài)(不得強行組對)。

（4）施焊。固定焊完畢后，鋼軌對口兩側(cè)30mm處應(yīng)仍保持250℃預(yù)熱溫度，然后焊接第一層焊縫，焊時采用小電流、低焊速，焊接順序為軌底-軌腰-軌頭。整個焊接中均采用短弧焊接。收弧時采用反復(fù)收弧法填滿坡口和弧坑，以防止產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象。每層焊縫焊完后，都要用尖頭小錘敲擊焊縫，以便清除熔渣的同時，分散焊接應(yīng)力。每層焊縫的層間溫度均應(yīng)保持預(yù)熱溫度。

（5）軌道接頭焊接。焊接軌道接頭的順序是由下而上，先軌底后軌腰、軌頭，逐層逐道進行堆焊，最后修補周圍。2根軌道端頭的范圍各為40mm，同時進行預(yù)熱，預(yù)熱及層間溫度控制在300℃～350℃。第一層焊接(打底)：電流120A～130A，以防止永久性碳鋼墊板燒穿而將紫銅墊板熔化，從而減少剔除紫銅墊板的難度，縮短軌道空冷時間，以利于保持層間溫度，防止淬火；以后各層可以使用(130±15)A，每層焊完必須焊渣清除干凈才能繼續(xù)施焊；軌腰焊接：電流130A～140A，從腰下部向上施焊，注意清渣。軌頭焊接：電流130A～140A，將紫銅托板安裝好后開始焊接，注意每層清渣一次；最后，對焊縫周圍未焊飽滿處進行補焊處理。

（6）施焊中應(yīng)注意的問題：① 應(yīng)一次焊接完接頭，如因特殊情況停留較長時間，應(yīng)進行再加熱，保持預(yù)熱溫度，確保焊接質(zhì)量；② 在施焊每層焊縫時，應(yīng)使用一根焊條焊完，應(yīng)避免斷弧，前后兩層焊縫施焊方向相反。每個鋼軌接頭的焊接應(yīng)連續(xù)進行，以使鋼軌端頭保持較高的溫度。

（7）焊接接頭回火處理。焊接完畢，應(yīng)立既進行加熱處理，將接頭兩側(cè)40mm處加熱至600℃～700℃，然后用泡沫石棉進行保溫，緩冷至室溫。加熱方式與預(yù)熱方式相同。當條件限制不能使用儀表測定時，可按照經(jīng)驗辦法處理，將鋼軌接頭需要回火的部分噴燒到呈現(xiàn)紅狀（當火焰移開后紅狀會逐漸消失）時，可以認為滿足了回火的溫度要求。

四、軌道焊后處理技術(shù)

1、焊后熱處理

焊接接頭焊完后進行回火處理，焊縫中心起兩邊各40mm左右作為回火處理范圍。用氣焊噴嘴將接頭噴燒到呈紅色狀時，即達到回火要求。用石棉絨被將其包裹，使其緩慢冷卻，達到回火目的。

2、接頭處理

（1）鋼軌焊接接頭的磨平處理，鋼軌焊接接頭經(jīng)回火并冷卻到常溫，對軌頭的頂面和兩側(cè)面的焊縫進行磨平處理，當焊縫凸起過大時，可先用扁鏟將焊波鏟除一部分，然后用角向磨光機將焊縫磨到與鋼軌頭平齊，最后用銼刀或細砂紙將表面磨光。

（2）焊完后的接頭作壓力試驗，在一定的壓力下，對接頭進行壓力試驗，如果接頭完好，說明焊接質(zhì)量良好，可以進行焊接。

3、焊縫檢查

（1）外觀檢查：焊接接頭要求焊縫均勻，并保證焊透。焊縫表面不得有裂紋、未熔合、夾渣、焊瘤、咬邊、弧坑和針狀氣孔、蜂窩等缺陷；焊接區(qū)無飛濺殘留物。

（2）無損探傷檢驗：在外觀檢查合格的基礎(chǔ)上，對焊縫進行超聲波探傷，達到有關(guān)規(guī)范的焊縫標準。

五、結(jié)束語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展及科技的進步，各種大型、超大型工程正不斷增多，起重機的運用也越來越多，因此，確保起重機軌道質(zhì)量是保障工程效率與質(zhì)量基礎(chǔ)。在起重機軌道焊接作業(yè)中，應(yīng)先根據(jù)起重機的實際工作環(huán)境選擇合適的鋼軌及焊條，施焊前要按規(guī)定先進行一系列的焊前預(yù)熱及焊接坡口設(shè)計，施焊過程中注意焊接溫度及除渣處理，并在焊后對接頭和焊縫進行回火、磨平處理。同時檢驗焊接效果，確保起重機軌道的平穩(wěn)牢固，這樣才能保證起重器安全穩(wěn)定的生產(chǎn)作業(yè)。

參考文獻：

[1] 王楓梅.門式起重機軌道焊接[J].西部探礦工程，2001,13.

[2] 崔變蘭.起重機軌道接頭的焊接[J].起重運輸機械，1996（10）.

篇7

Abstract： In Nanjing Hangzhou passenger dedicated rail construction， there is a operation cohesion contradiction among long line transport， stress release and lock construction， and there exists big mutual interference and low construction efficiency. Nanjing Hangzhou passenger special laying project adopts the construction organization mode of optimizing the seamless line and stress dispersion and locking process. In field welding， the method of "face-down bonding" is used， which has achieved good results and accelerated the construction schedule.

關(guān)鍵詞： 無縫線路；倒焊法；應(yīng)用與推廣

Key words： seamless line；inverted welding method；application and popularization

中圖分類號：U215 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）17-0140-03

0 引言

長軌運輸車和線路應(yīng)力放散及鎖定之間存在工序干擾，在現(xiàn)場焊接法施工中，考慮在不改變原有焊接方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場實際情況需求，調(diào)整焊接順序，采用“倒焊法”進行施工。經(jīng)過寧杭客專項目施工的實際操作和推廣，證明“倒焊法”在移動焊現(xiàn)場生產(chǎn)線能夠明顯提高施工效率，減少工序銜接時間，加快工程進度，因此在施工中推廣該方法顯得尤為重要。

“倒焊法”摒棄原有先將500m軌條焊接成1500m單元軌節(jié)，再將兩個單元軌節(jié)進行鎖定的方式。而采用500m連入法焊接，采用1500m鎖定焊，每焊12接頭，放散3公里為一組相互連接，該方法在工藝上更能保證焊接質(zhì)量和推進工期進度。

1 施工方案及方法

1.1 焊接

焊機到達1、2號焊縫位置準備焊接。（焊接工序處理參考本文焊接工藝）

1.2 焊接

焊機到達3、4號焊縫位置準備焊接。（焊接工序處理參考本文焊接工藝）

1.3 焊接單元過度段

焊機按順序焊完5、6接頭后，在5、6接頭尾部，插入短軌并用魚尾夾板固定牢靠后，便可通過前入下一單元軌焊接，此時，焊機到達7、8焊縫位置準備焊接。（焊接工序處理參考本文焊接工藝）

1.4 焊接

焊機到達9、10焊縫位置準備焊接，此時，另一個單元（1至6號接頭）區(qū)域，已開始放散。焊機在往9、10接頭行駛時，其后面應(yīng)及時補充滾筒，等焊機到位后，滾筒應(yīng)安放完畢，等待焊接，并準備下一單元。（焊接工序處理參考本文焊接工藝）

1.5 焊接

在焊完9、10接頭后，焊機行駛到距11、12接頭50m位置時，停下來等候拆除拉軌器，并恢復(fù)好11、12焊縫接口，檢查接頭牢固后，便可通過，焊機進入以放散鎖定好的長軌上，來焊接11、12鎖定焊縫。此時，撞軌器應(yīng)分別到達各自指定位置，等待撞軌。（焊接工序處理參考本文焊接工藝）

1.6 應(yīng)力放散

焊機焊完11、12接頭后，后退60m停下來，此時，拉軌器已經(jīng)安裝完畢，各臨時位移觀測樁人員相繼就位，等待放散（放散范圍為12至07接頭），焊接工序處理參考本文焊接工藝。

2 焊接

2.1 焊接工藝

2.2 前期準備 拆除扣件：拆除待焊鋼軌前方長鋼軌全部及后方10m范圍內(nèi)的扣件。扣件拆除后應(yīng)擺放整齊。安放滾筒：在待焊鋼軌前方長鋼軌下每隔20m安放一個滾筒，使鋼軌升起至滿足焊接推瘤需要高度，檢查軌底與墊板有無干涉，確保鋼軌可以縱向自由移動。如需據(jù)軌作業(yè)，應(yīng)確保鋸切后的鋼軌端面斜度不大于0.6m。

2.3 焊前除銹 采用手提砂輪機對軌縫兩側(cè)的與電極接觸處軌腰及鋼軌端面進行除銹打磨。要求表面呈金屬光澤，不得有銹斑，完全去除軌腰鋼軌標識，軌腰打磨深度不平得超過0.2mm，不得產(chǎn)生打磨灼傷。接頭前后各打磨600mm。

2.4 鋼軌對位 鋼軌對位前首先利用起道機將鋼軌頂起，在距待焊斷面1m左右鋼軌軌底敲入斜鐵進行鋼軌對位，對位應(yīng)滿足預(yù)拱度和工作邊平行的要求，預(yù)拱度按1.7mm-2mm考慮。這時平板車前輪位置在距離鋼軌焊軌縫3m到3.15m處進行對位，對位后立即加裝鐵鞋防溜。然后利用焊機夾緊兩待焊鋼軌進行對軌，對軌過程中應(yīng)以鋼軌頂面和軌頭兩側(cè)工作邊為基準。操作人員必須檢查兩鋼軌是否對正，軌頭水平和垂直方向錯邊不得超過0.5mm。如果沒有對正，松開夾鉗重新對正。（注：如果遇到彎度較大的路基，這時把平板車對好位，利用焊機的液壓支腿把焊機支平，使其前輪離開軌頂面3cm～5cm。再進行鋼軌對位。）

2.5 焊接 鋼軌對正后自動焊接，頂鍛并推除焊瘤，完成鋼軌接頭焊接后，移動焊軌機推出焊接位置。焊接接頭冷卻到400℃以下方可撤除斜鐵，回位鋼軌。焊機監(jiān)控人員應(yīng)認真觀察焊接記錄，分析每個接頭焊接曲線，與型式試驗通過時的焊接曲線仔細對比，發(fā)現(xiàn)異常及時匯報，不得擅自變更焊機的技術(shù)參數(shù)。每次焊接結(jié)束后要認真填寫焊接記錄，記錄的編號要與現(xiàn)場的焊接接頭編號以及機內(nèi)焊接編號對應(yīng)上具有可追溯性。焊接接頭軌頭和軌底，軌底面斜坡的推凸余量不應(yīng)大于1mm，其它位置推凸余量不得大于2mm。焊接后應(yīng)立即檢查焊機鉗口部位及鋼軌鉗口接觸處有無電極灼傷，如發(fā)現(xiàn)焊接接頭灼傷，嚴重錯位推瘤推虧，裂紋等缺陷都應(yīng)判為不合格。不合格的焊頭必須鋸掉重焊，鋸切長度為焊縫每側(cè)各50mm-100mm。

2.6 焊后熱處理 正火前清除焊縫兩側(cè)的焊渣，應(yīng)在焊接接頭不受拉力和焊接接頭低于500℃（軌頭表面）時方可正火加熱。軌頭冷卻采用自然冷卻或風冷。

2.7 焊頭粗打磨 焊頭打磨應(yīng)在焊縫溫度低于200℃時進行，打磨過程中應(yīng)保持焊頭的外形輪廓，打磨的目的為了除去軌頭推凸余量，軌底和三角區(qū)的打磨以滿足探傷要求為準。應(yīng)縱向打磨，不允許橫向打磨。打磨過程中，不應(yīng)使砂輪在鋼軌上跳動、沖擊鋼軌母材，不應(yīng)出現(xiàn)打磨灼傷，不使鋼軌表面“發(fā)藍”。焊接接頭非工作面的垂直、水平方向錯邊應(yīng)進行縱向打磨過渡。軌底角打磨尺寸精度要求：不允許打磨母材，不允許磨虧。

2.8 焊頭精磨 精磨之前接頭溫度應(yīng)低于50℃。打磨前首先檢查接頭的平直度以確定打磨量，打磨長度不應(yīng)超過焊縫兩側(cè)各450mm。打磨范圍為軌頂面、軌頭內(nèi)側(cè)工作面。精磨后應(yīng)保持軌頭輪廓形狀，不應(yīng)使焊接接頭或鋼軌產(chǎn)生任何機械損傷或熱損傷。精磨后接頭表面的不平度應(yīng)滿足焊縫中心線兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)不大于0.2mm。軌頂面及軌頭側(cè)面工作邊母材打磨深度不應(yīng)超過0.5mm。

2.9 探傷 利用便攜式超聲波探傷儀對焊縫進行探傷，根據(jù)鋼軌對接焊縫內(nèi)部缺陷的性質(zhì)、形狀、走向等特點及其超聲束相互作用的機理。能夠非常有效地自動檢測鋼軌焊縫的內(nèi)部質(zhì)量，從而可以防止斷裂事故，保證行車安全，提高鐵路運輸能力。

3 鎖定

3.1 鎖定工藝流程

3.2 鎖定前準備 利用撞軌器向施工反方向進行撞軌，使鋼軌處于當前軌溫的自由長度，在1500m單元軌尾端安裝鋼軌拉伸機。

每隔100～200m根據(jù)拉伸長度要求設(shè)置一個鋼軌臨時觀測點，以便確認鋼軌的均勻拉伸和鋼軌拉伸量。

3.3 線路鎖定 觀測鋼軌拉伸過程中每個觀測點的位移量，當鋼軌拉伸量達到計算要求時，停止拉軌，取出鋼軌下面的滾輪。

拆除支墊滾輪及撞軌器，上齊軌枕扣件和絕緣墊片，每隔100m利用一到兩臺定扭矩的內(nèi)燃扳手對鋼軌沿線的扣件進行緊固，并擰至規(guī)定扭矩值，完成1500m鋼軌的應(yīng)力放散鎖定。

拆除鋼軌拉伸機，并轉(zhuǎn)移同線另一根鋼軌上進行應(yīng)力放散和鎖定。

3.4 設(shè)置線路標志 在臨時位移觀測點的基礎(chǔ)上，設(shè)置永久性位移觀測樁，粘貼位移標尺，清理線路。

3.5 其他兩單元軌之間的焊接 兩單元軌之間鋼軌焊接時，焊縫應(yīng)設(shè)在兩承軌臺之間，離承軌臺的最小距離100mm。

4 推廣優(yōu)勢

4.1 倒焊法，減少鎖定焊的拉軌工作量，也減少了扣件的拆裝次數(shù)，能夠保持扣件的良好扣著力。

4.2 倒焊法，減少對線路后續(xù)工作的干擾。采用邊單元邊鎖定的焊軌方案，使鎖定作業(yè)緊隨其后，保障后續(xù)行車安全。

4.3 倒焊法，避免了由于現(xiàn)場焊接滯后，大量待焊接頭采用特制臨時鎖軌器加固，減少由于工程列車撞擊鋼軌接頭后而產(chǎn)生的病害，影響焊接質(zhì)量和線路平順性。

4.4 倒焊法，解決了原單元焊，焊后留下待鎖定的軌縫，因軌溫變化較大，使軌縫增大或頂死，容易對軌縫處鋼軌頭產(chǎn)生磨損。另外鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生巨大應(yīng)力大，不利于行車安全。

5 總結(jié)

目前倒焊法已在多條客運專線上推廣應(yīng)用，在質(zhì)量、效率、進度等方面均具有明顯優(yōu)勢同時可大大降低二次施工成本，減少了對線路其他施工作業(yè)的使用和干擾，并為后續(xù)修軌工作贏得時間。倒焊法具有實用性和高效性并具有很好的推廣前景，能為以后其他的類似工程施工提供借鑒。

參考文獻：

[1]候啟孝等.鋼軌接觸焊控制灰斑工藝參數(shù)的研究（TY1122號）.鐵科院，1997（4）.

[2]鐵道部.TB/T1632.2-2005鋼軌焊接 第2部分 閃光焊接 [S].北京：中國鐵道出版社.

篇8

【關(guān)鍵字】氣壓焊鎖定放散軌溫零應(yīng)力拉伸器滾筒法

達成高速鐵路是國家規(guī)劃的“四縱四橫”快速客運通道之一滬漢蓉客運通道的重要組成部分，與遂渝線共同形成了成渝間的便捷鐵路通道，并且是西南地區(qū)第一條設(shè)計時速為200km及以上的鐵路。為了保證達成高速鐵路未來的行車安全，在線路的鎖定放散施工中所采用的施工工藝是零應(yīng)力放散鎖定法和拉伸器滾筒法共同進行無縫線路的應(yīng)力放散鎖定施工，這兩種方法是在實測溫度低于設(shè)計鎖定軌溫時所采用的方法，因其不受溫度影響，施工的時間范圍較長，具有放散效果好的特點。

一、施工方法

1、零應(yīng)力鎖定法

達成高速鐵路無縫線路放散鎖定采用的是零應(yīng)力綜合放散法。零應(yīng)力判斷法即先在鋼軌與砼枕上每隔100m左右設(shè)一臨時標記,然后用撞軌器撞擊鋼軌,如果鋼軌被撞擊反彈后鋼軌上的標記仍在原標記位置時,即可判定鋼軌已處于零應(yīng)力狀態(tài)。

2、拉伸器滾筒法

拉伸器滾筒法是指由于施工作業(yè)時軌溫低于設(shè)計鎖定軌溫范圍內(nèi)時使用的方法，如果實測軌溫低于設(shè)計鎖定軌溫時，利用鋼軌拉伸機和撞軌器共同將鋼軌拉至鎖定軌溫范圍內(nèi)鋼軌的長度。由于達成高速鐵路在進行放散鎖定施工開始時間為2009年4月開始，該月的氣溫明顯低于往年該月的平均氣溫，實測的鋼軌最低只有14度，因此結(jié)合氣溫情況，采用拉伸器滾筒法進行施工。

二、主要設(shè)備

達成高速鐵路應(yīng)力放散鎖定施工的主要設(shè)備有：YLS-900型液壓鋼軌拉伸機、YH氣壓焊軌機、撞軌器、鋸軌機、鋼軌端磨機、滾筒、軌溫計等、電動扳手。

1、YH氣壓焊軌機

YH氣壓焊軌機是由錦州鐵工養(yǎng)路設(shè)備有限公司生產(chǎn)的鋼軌焊接機械。由壓接機、加熱器、氣體流量控制箱、液壓泵站、冷卻系統(tǒng)、推凸刀具、鋼軌端面打磨機等設(shè)備組成。使用氧—乙炔焰加熱，氣壓焊軌機應(yīng)用塑性氣壓焊接原理，采用三段壓力焊接工藝，氣壓焊軌機各試驗數(shù)據(jù)符合鐵道部標準，焊頭成型良好并具有全斷面推除焊瘤功能。其中壓接機取消傳統(tǒng)的軌頂、軌底螺絲機構(gòu)，變軌底定位為軌頭平直定位，并增加過壓保護裝置。氣壓焊軌機設(shè)計更為合理，操作十分方便，更加適合普通無縫線路、高速鐵路、地鐵等線路的鋼軌焊接。YH氣壓焊軌機主要技術(shù)參數(shù)（60kg/m鋼軌）

油缸最大頂鍛力（KN）最大行程（mm）液壓系統(tǒng)最高工作壓力（Mpa）液壓系統(tǒng)最高工作壓力（Mpa）液壓系統(tǒng)最高工作壓力（Mpa）

4521554045.5

2、YLS-900型液壓鋼軌拉伸機

該設(shè)備適用于無縫線路應(yīng)力放散和長軌鋪設(shè)，也適用于線路上鋁熱焊焊接鋼軌。現(xiàn)場施工時，在低于鎖定軌溫的一定范圍內(nèi)，用該設(shè)備把處于零應(yīng)力狀態(tài)的鋼軌，強行拉伸到鎖定軌溫時的長度，進行重新鎖定或進行鋁熱焊焊接鋼軌。該設(shè)備具有構(gòu)思獨特，機體輕便，操作簡易，不傷害軌頭工作面等特點。

YLS-900型液壓鋼軌拉伸機主要參數(shù)（60kg/m鋼軌）

最高額定工作壓力(Mpa)最大拉軌力(kN)工作油缸最大行程(mm)兩拉桿中心距(mm)鎖定方式機組質(zhì)量(kg)

572×450≥760360mm斜鐵夾緊軌腰≤370

三、技術(shù)標準及拉伸量計算公式

1、技術(shù)標準

a鎖定放散前道碴飽滿，枕盒內(nèi)道碴及碴旁道碴飽滿。

b軌頂標高要達到設(shè)計標準。

c軌道長平及方向達要到設(shè)計標準。

d經(jīng)大機機作業(yè)后線路狀態(tài)穩(wěn)定。

e線路軌枕上配件齊全。

f線路防爬柱埋設(shè)完畢。

g確定鎖定軌溫范圍。達成鐵路設(shè)計鎖定軌溫為32±5℃(天臺寺隧道內(nèi)除外)。

h無縫線路鎖定時必須準確確定并記錄鎖定軌溫。相鄰單元軌節(jié)間的鎖定溫差不應(yīng)大于5℃，左右股鋼軌的鎖定軌溫差不應(yīng)大于3℃，同一區(qū)間內(nèi)單元軌節(jié)的最高與最低鎖定軌溫差不應(yīng)大于10℃。

i扣件的扣壓力應(yīng)符合設(shè)計要求，上螺帽前應(yīng)在絲桿上涂長效防護油脂，擰緊螺帽使彈條中部前端下頦與軌距擋板接觸，或用扭力扳手進行，使扭力距保持在100～140N·m。

j左右股軌端相錯量不應(yīng)大于100mm。

2、拉伸量計算公式

測量單元軌節(jié)始、中、末端軌溫，取其平均值做為單元軌節(jié)的軌溫，T0=（T始＋T中＋T末）/3。

拉伸量計算公式：L=α（T鎖定—T0）L

式中：L—鋼軌拉伸量（mm）；

α—鋼軌線膨脹系數(shù)，為0.0118/℃;

L—單元軌節(jié)長度(m);

T0—實際軌溫;

T鎖—設(shè)計鎖定軌溫。

四、焊接工藝分析

1、工藝流程如圖一

2、工藝流程分析

（1）施工前根據(jù)設(shè)計要求提前預(yù)埋位移觀測樁，組織人員及機械開始各種準備工作。

單元軌節(jié)起終點的位移觀測樁宜與單元軌節(jié)焊接接頭對應(yīng)，縱向相錯量不得大于30m，中間位移觀測樁埋設(shè)之間的距離不大于500m。位移觀測樁應(yīng)與電務(wù)設(shè)備錯開。

（2）開始放散應(yīng)力時，現(xiàn)場技術(shù)人員每隔100m左右設(shè)一個臨時位移觀測點，以便觀測鋼軌的位移量，及時排除影響放散的障礙，達到應(yīng)力放散均勻、徹底。

（3）根據(jù)現(xiàn)場施工指揮人員的統(tǒng)一指揮，焊縫處的施工人員先將焊縫兩側(cè)各20m處的扣件拆除，并用不同寬度的鋼軌墊塊將兩側(cè)鋼軌抬起，并將兩軌頭相錯開，在組織拆卸扣件班組人員從小里程向大里程方向?qū)⒎派⒌膯卧壣系目奂坎鹦锻戤叀?/p>

圖一拉伸器滾筒法工藝流程

（4）施工人員每隔7根砼枕在鋼軌下墊一個滾輪，直到整條單元軌全部抬起后，每隔500m左右，在鋼軌上放置一臺撞軌器。在現(xiàn)場施工指揮人員的統(tǒng)一指揮開始撞軌，每個臨時位移觀測點上的觀測人員對鋼軌的放散量進行觀測，當鋼軌軌頭位置出現(xiàn)回彈時停止撞軌。

（5）在單元軌的兩端及中間處放置一臺軌溫計測量軌溫，觀測人員將所測的軌溫報給焊接處的技術(shù)人員，技術(shù)人員根據(jù)實測軌溫和設(shè)計鎖定軌溫計算出鋼軌的拉伸量。

（6）焊軌施工人員根據(jù)計算的拉伸量將單元軌需要鋸掉的鋼軌用鋸軌機鋸除。在鋸軌時要考慮焊接所要損耗的鋼軌量和鋸片的寬度。鋸?fù)旰笠娩撥壎四C將兩側(cè)鋼軌的端部的銹蝕和鋸軌時產(chǎn)生的氧化物打磨掉，并將截面打磨平整，在用搓刀將鋼軌截面搓毛。如鋸?fù)旰筌夘^之間的軌縫較大時，就利用YLS-900型液壓鋼軌拉伸機將軌頭拉在一起（如在焊軌機的最大行程內(nèi)，則用氣壓焊機代替），緊接著用撞軌器進行撞軌，臨時位移觀測點上的觀測人員繼續(xù)觀測鋼軌的位移量，直到由拉軌產(chǎn)生的鋼軌內(nèi)應(yīng)力均勻放散完畢，停止撞軌，從單元軌上將撞軌器移開。

（7）YLS-900型液壓鋼軌拉伸機繼續(xù)拉伸鋼軌，施工人員將單元軌下的滾輪全部移除，將鋼軌從新落在砼枕承軌面上。

（8）施工人員在現(xiàn)場指揮人員的指揮下開始進行線路鎖定。線路鎖定分為線路鎖定和鎖定焊接兩部分。

線路鎖定施工人員開始依次上扣配件，小里程方向的電動扳手向焊頭方向開始擰緊扣配件，使扭力距到達100～140N·m，達到線路鎖定要求。

電動扳手將扣件擰緊到離焊頭處50m處時，將YLS-900型液壓鋼軌拉伸機撤下，將YH氣壓焊軌機放置在焊接接頭處開始鎖定焊接，在焊接前先檢查焊頭兩端的鋼軌的是否有尖點，并將尖點的大小控制在0.3mm~0.5mm范圍內(nèi)時方可進行焊接。待焊接完畢，軌頭的溫度將至500℃以下，將焊機抬離焊接處，將焊頭兩側(cè)的線路恢復(fù)并上緊扣件。

（8）技術(shù)人員待線路放散鎖定完畢后在鋼軌上設(shè)置位移觀測標記，并根據(jù)位移觀測樁在鋼軌上設(shè)置零點位移標志，并建立檔案，便于線路的養(yǎng)護和維修。

五、常見問題分析

1、灰斑。

在鋼軌焊接的過程中常見的病害主要是灰斑，它的成型原因很復(fù)雜并且是不可避免，可以通過鋼軌探傷探出。如果焊頭內(nèi)的灰斑未超限，則視為合格。雖然灰斑不可避免，但是在施工的過程中可以通過以下方法減少或盡量消除焊頭內(nèi)的灰斑。

（1）在焊接前將用鋼軌端磨機將鋼軌截面上的氧化物及銹蝕打磨干凈，并禁止油類或人手污染截面。

（2）在焊接加熱的過程中，將加熱區(qū)域鋼軌充分加熱至液態(tài)或膠凝狀，并及時頂鍛，頂鍛時必須將在加熱過程中產(chǎn)生的氧化物及雜質(zhì)全部擠出，讓鋼軌結(jié)晶充分融合在一起。

（3）焊接完畢后，在正火工序中，要進一步細化晶粒。

2、細腰

細腰是指焊接完畢后，將焊接設(shè)備移開后，由于焊接接頭還很熱，在鋼軌內(nèi)應(yīng)力的作用下，焊好的接頭處有明顯的塌陷。因此在焊接前要要及時鎖定線路，焊接完畢后要待焊頭處的軌溫低于500℃時方可將焊接設(shè)備移開。

3、錯牙

錯牙分為上下錯牙和左右錯牙兩種。錯牙的產(chǎn)生是由于配軌時兩根單元軌中其中的一根單元軌的工作邊未放在工作側(cè)或在開始焊接前對軌人員對軌失誤造成焊接完畢后焊頭有明顯的錯牙。如果錯牙在0.3mm以內(nèi)，可以通過焊后打磨將錯牙消除。

六、結(jié)論

1、在無縫線路鎖定焊接過程中，關(guān)鍵是要確定設(shè)計鎖定軌溫及現(xiàn)場鎖定焊接時實際軌溫的測定。

2、由于采用零應(yīng)力放散鎖定，因此在放散的過程中要將鋼軌的內(nèi)應(yīng)力充分放散。

篇9

王相悅

（濟南鐵路局濟南工務(wù)機械段，山東 濟南 250022）

【摘要】從材料與制造因素、自然環(huán)境因素等方面分析了軌道不平順的成因，提出了控制軌道不平順的方法，以確保行車運動的平穩(wěn)舒適性，從而逐步實現(xiàn)客運高速、貨運重載、行車高密度的鐵路技術(shù)發(fā)展目標。

關(guān)鍵詞 軌道；不平順；原因；控制

0引言

高速鐵路均采用長鋼軌焊接無縫線路，與傳統(tǒng)有縫線路相比，鋼軌通過焊接方式相連，消除了軌縫的影響，最大限度地保持了線路的連續(xù)性和整體性，使接頭處的輪軌動力效應(yīng)得到大大改善。但是，受焊接材料、焊接工藝水平、養(yǎng)護維修等多方面因素影響，在車輪反復(fù)輾壓作用下，鋼軌焊接接頭處會出現(xiàn)各種缺陷，如焊接接頭低塌，造成鋼軌頂面短波不平順的出現(xiàn)。鋼軌頂面短波不平順對高速行車的噪聲、振動和行車安全性均有重要影響。一方面，鋼軌頂面短波不平順將引起較大的輪軌附加動荷載，引發(fā)鋼軌、車輪及其他部件的損傷、斷裂，直接影響高速行車安全性；另一方面，由于鋼軌所受沖擊振動的增大，致使軌下基礎(chǔ)受力增加，進而產(chǎn)生不均勻變形和其他損傷或破壞，加劇軌道幾何狀態(tài)的惡化。因此，鐵路軌道除需滿足強度要求外，還必須嚴格滿足平順性的要求。

1鋼軌不平順的種類及成因

1.1局部缺陷性不平順

新鋪的鋼軌軌身、軌腰不平，鋼軌全長有彎曲、扭曲，軌端扭曲等不平順，主要是由于在運軌及鋪設(shè)過程中受外力出現(xiàn)了硬彎、擦傷等不平順。

另外，鋼軌的焊接也會產(chǎn)生影響。由于鋼軌外形尺寸的差異、焊接設(shè)備技術(shù)狀態(tài)、焊接作業(yè)人員技術(shù)水平以及焊接工作管理等各方面原因都會影響鋼軌焊縫處外觀質(zhì)量及平順性。

1.2鋼軌縱向波磨不平順

這是鋼軌軋制形成的一種周期性不平順，表現(xiàn)為鋼軌軌面呈明顯的波浪狀不平順，鋼軌軌頭下顎、軌底均隨鋼軌踏面呈周期性的垂直彎曲（鋼軌斷面在鋼軌長度方向呈波浪形彎曲）。鋼軌在軋制校直過程中，由于輥式矯直機偏心（或不圓）、滾軋壓力不均勻等原因，使鋼軌產(chǎn)生周期性的不平順。

1.3軌頭剝離、掉塊、擦傷、不均勻磨耗等表面缺陷

軌頭剝離、掉塊、擦傷、不均勻磨耗等表面缺陷所帶來的不平順屬軌而短波不平順，是鋼軌頂而小范圍內(nèi)的不平順，其中軌而擦傷等多是孤立的，不具周期性，而波紋磨耗、波浪形磨耗則具有周期性特征。軌而擦傷、剝離、掉塊、波紋磨耗波長在數(shù)毫米至數(shù)十毫米，幅值0.02~1mm；波浪形磨耗波長數(shù)百毫米，幅值0.1~2mm。由于金屬接觸疲勞強度不足和車輪的重復(fù)作用，鋼軌頂而金屬冷作硬化，形成了剝離等。由于鋼軌材質(zhì)的缺陷及車輪的動力作用使得鋼軌出現(xiàn)磨耗。

1.4道岔不平順

在轍叉部分2根內(nèi)側(cè)軌線平面相交處，固定轍叉存在軌線中斷，可動轍叉存在軌線相交而不平順，在轉(zhuǎn)轍器尖軌尖端部分，存在基本軌和尖軌間車輪荷載的過渡段豎向不平順，在轍叉上存在叉心和翼軌間車輪荷載的過渡段豎向不平順，道岔區(qū)有接頭軌縫。

2改善和提高鋼軌平順性的措施

2.1建設(shè)階段控制鋼軌初始不平順的主要措施

2.1.1提高鋼軌的制造精度

鋼軌的初始不平順直接影響軌道的不平順，為了減少鋼軌在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的初始不平順，國外鋼軌生產(chǎn)企業(yè)除了在合理選擇鋼軌斷而、保證材質(zhì)潔凈、強韌匹配等方而進行了優(yōu)化外，還對其生產(chǎn)工藝進行了改造，采用了先進的冶煉技術(shù)來確保其制造精度，如采用連鑄工藝避免鑄錠的二次氧化、減少鋼軌表而缺陷;采用萬能法軋制可實現(xiàn)4個方向的對稱軋制;采用長尺軋制、長尺冷卻、反向預(yù)彎和長尺矯直工藝減少矯直彎曲度;采用帶硬質(zhì)合金的可隨溫定尺的聯(lián)合鋸鉆機床準確進行鋸鉆和端頭加工從而提高鋼軌的尺寸精度;采用水平—垂直復(fù)合矯直，利用多個可變輥距的水平輥和垂直輥以激光測量和計算機在線調(diào)整，使鋼軌具有較高的平直度和尺寸精度;采用先進的檢測技術(shù)，利用激光進行自動檢測鋼軌幾何尺寸，利用渦流技術(shù)檢測表而質(zhì)量。我國的鞍鋼、包鋼及攀鋼近幾年通過設(shè)備改造和技術(shù)攻關(guān)，水平有了很大的提高，但與國外相比還有一定的差距，除鋼軌內(nèi)在質(zhì)量還需進一步提高和穩(wěn)定外，鋼軌外觀缺陷、尺寸誤差和垂向波浪彎曲是突出的薄弱環(huán)節(jié)，迫切需要進一步改造。

2.1.2采用長定尺鋼軌

高速鐵路因列車行駛速度高、機車軸重較輕、線路曲線半徑較大等特點對鋼軌質(zhì)量提出了新的要求，即鋼軌要具有“四高”—高內(nèi)部質(zhì)量、高尺寸精度、高平直度、高表而質(zhì)量。采用超長鋼軌是高速鐵路建設(shè)的必然要求，可以大幅度減少焊接接頭數(shù)量，明顯改善鐵路平順性，減少鋼鐵軌傷損，提高鐵路運行的安全性。目前，我國高速鐵路鋼軌采用60kg/m 100m長尺鋼軌。

2.1.3采取綜合措施提高道岔區(qū)的平順性

采用平順性好不會引起輪軌沖擊的大號碼可動心軌道岔；道岔區(qū)軌道剛度的變化應(yīng)盡量平緩；增加道岔區(qū)底碴厚度，分層振動壓實；研制采用不擾動道床的大號碼道岔鋪設(shè)機具；采用作業(yè)精度高的道岔整道機，精確校正道岔區(qū)的幾何尺寸；在道岔設(shè)計、制造、施工鋪設(shè)等各個環(huán)節(jié)，都采取措施提高道岔結(jié)構(gòu)本身和道岔區(qū)軌道的平順性。

2.2運營管理過程中控制鋼軌不平順的主要措施

2.2.1利用大型打磨機具進行周期性打磨

鋼軌打磨是消除各種鋼軌不平順的重要手段，已為世界各國所采用。對高速鐵路而言，鋼軌打磨作業(yè)顯得尤為重要。日本對環(huán)境影響較嚴重的區(qū)段，通過總重3000萬t打磨1遍；一般地區(qū)，通過總重約6000~8000萬t時打磨1遍;法國TGV東南線平均每年打磨工作量在150km左右，4年全而打磨1遍，而且采用搗固與打磨同步進行的方式，維修工作量大幅減少。德國規(guī)定V>160km/h區(qū)段，波長3m，深度0.3mm時應(yīng)打磨。其有關(guān)資料還顯示，每通過300~4000萬t需打磨一遍。

2.2.2切實提高焊接質(zhì)量

高速鐵路在運營過程中，不可避免地要出現(xiàn)一些重傷軌、磨耗軌，在更換的過程中也不可避免地需要進行接頭焊接，在現(xiàn)場中使用接觸焊、鋁熱焊，使用較多的是鋁熱焊，但鋁熱焊焊接接頭因焊縫是鑄態(tài)組織，其強度往往低于被焊接軌材質(zhì)，易造成二次損傷，建議采用接觸閃光焊。

3結(jié)論

（1）鋼軌打磨質(zhì)量不僅涉及到安全，而且還涉及到技術(shù)與經(jīng)濟，建議抓緊開展我國客運專線線路開通前的鋼軌預(yù)打磨、開通后的鋼軌預(yù)防性打磨及保養(yǎng)性打磨研究和試驗，制定鋼軌打磨各種形式與參數(shù)、打磨程序、條件和驗收標準，為客運專線順利開通和安全平穩(wěn)運行創(chuàng)造條件。

（2）控制鋼軌初始不平順，是高速鐵路建設(shè)時期的關(guān)鍵問題，也是新線驗收過程中必須注重的問題。

（3）道岔區(qū)鋼軌斷而、軌枕長度、軌道剛度都有變化，道岔結(jié)構(gòu)本身就具有不平順性，是高速軌道的薄弱部位，較區(qū)間軌道更難保持高平順，因此必須高度重視，采取綜合措施提高道岔區(qū)的平順性。

（4）在更換重傷軌的過程中也不可避免地需要進行接頭焊接，為避免二次損傷，建議采用接觸閃光焊，并切實把好焊接關(guān)。

參考文獻

［1］需曉燕.軌道力學與工程新方法[M].北京:中國鐵道出版社,2002.

［2］于進學,季文玉.高速鐵路軌道平順性的維修管理[J].鐵道建筑,2004(9):63-65.

［3］李成輝.軌道[M].成都:西南交通大學出版社,2005.

篇10

關(guān)鍵詞：神朔鐵路，無縫線路，施工

Abstract: Shenshuo railway grade Ⅰ overloaded coal-only lanes, bi-directional automatic block. The 2011 plan the Sinotrans 190 million tons of coal, transportation is very busy, and thousand Tons Freight Train is now already open line. The construction must ensure that does not affect the normal transport. The works of P50 rail Shenshuo Railway Yin tower to the southern slope of the end of paragraph for P60 rail CWR. This seamless line construction are analyzed and discussed.

Keywords: Shenshuo, rail, seamless lines, construction

中圖分類號：TQ639.2文獻標識碼： A 文章編號：

1 施工工藝和施工方法

1.1 卸長軌條

長軌條由設(shè)備管理單位負責運輸、卸放，項目部配合。在卸放前，項目部根據(jù)施工進度及設(shè)計圖紙，確定長軌條具體卸放位置，并在既有線鋼軌上標出長軌條的卸放位置，卸放時按標記卸車。

1.2鋼軌現(xiàn)場焊軌

長軌條由設(shè)備管理單位在焊軌廠進行焊接成500m的長軌條，并組織運輸至換軌地段卸放。卸放在線路兩側(cè)的長軌條,在“天窗”時間就地采用現(xiàn)場鋁熱焊的方式焊聯(lián)成1000～1500m的單元軌條。無縫線路焊接采用鋁熱焊工藝。正式焊接前進行焊接型式檢驗，確認焊接工藝及參數(shù)符合要求、通過型式檢驗后方可正式焊接，嚴格按照焊接工藝進行焊接施工，焊接完畢后立即進行打磨、平直度檢測、超聲波探傷，現(xiàn)場鋁熱焊的質(zhì)量符合TB 1632-91的規(guī)定。鋁熱焊接方法施工流程見下圖。

現(xiàn)場鋁熱焊接施工流程圖

2.施工工藝及操作要點：

2.1軌道的準備工作：

把長鋼軌在焊接端頭20m范圍內(nèi)用短木枕墊起或采用專用的墊軌裝置，第一塊距待焊縫1.2～1.5m，其余4～5m，墊木保持水平和穩(wěn)定。

2.2鋼軌端頭的準備：

A、用電動鋼絲刷或者打磨機清理待焊鋼軌接頭端面及距軌端100～150mm范圍內(nèi)鋼軌表面，除去氧化物，銹蝕油污等，待焊軌頭兩端面和軌底邊緣必須嚴格保證干燥清潔。

B、檢查端部尺寸，并確認端頭鋼軌無裂紋、壓塌、飛邊、補焊等缺陷。如有軌頭有壓塌現(xiàn)象，先進行鋸軌。鋸軌時注意：保證鋼軌斷面垂直，確保澆注時鋼水能灌滿軌縫；將1m直靠尺靠在鋼軌頂面上，用塞尺塞縫確定應(yīng)鋸掉鋼軌的長度，將軌頭壓塌部分完全鋸掉，避免焊頭成馬鞍形。

2.3鋼軌端頭的對正：

A、對軌：用起道機和倒鏈把兩根鋼軌之間的距離調(diào)整到適合焊軌的位置，調(diào)整時應(yīng)使兩端頭保持規(guī)定間距，水平、縱向?qū)χ保坏门まD(zhuǎn)。

B、平順鋼軌：先調(diào)整待焊軌的位置，將待焊軌兩端各30～40m范圍對齊；再調(diào)整好軌縫，使兩待焊軌的端面保持3～5mm的間隙，并將焊縫蓋好。

C、軌縫調(diào)整：首先將起道機放在一側(cè)待焊的鋼軌上，把焊縫調(diào)整至23～27mm之間，在焊接過程中必須保持間隙不變，直至焊接完畢。注意尖點（垂直對正）的設(shè)置（尖點是在焊接之前，兩端鋼軌向上有一交點，見“尖點對正示意圖”），這樣就不會因為焊完后的冷卻造成焊頭凹陷，并能保證留有一定的凸出余量供打磨。

尖點對正示意圖

2.4水平對正：

用直尺規(guī)分別檢查鋼軌對接尺寸的一段鋼軌軌頭、軌腰和軌底，如果兩根鋼軌不一樣寬，將兩端鋼軌的中心線對齊，差異均分。

2.5安裝砂模、封泥：

砂模安裝前應(yīng)在鋼軌上輕輕摩擦，以使其與鋼軌結(jié)合得更緊密，所有影響砂模精確定位的斷面缺陷（如毛刺等）必須去除，砂模的中心線與鋼軌接頭的軸線必須在同一條直線上。

2.6砂模定位步驟：

先安裝底板（底板安裝后，復(fù)查鋼軌軌縫、拱度、方向有無變化），后安裝側(cè)模，再用砂模固定夾將砂模定位，用防塵罩蓋住砂模上口，防止沙土、煤灰等污物掉入砂模內(nèi)腔。

2.7用封箱泥封箱、安裝渣盤：

在砂模的出料口及夾具螺紋處抹上防漏泥，使砂模與鋼軌之間嚴實密封，防止?jié)沧r“跑火”，把裝有少量干砂土的渣盤置于砂模開口處，將渣盤與砂模間的連接處密封。

2.8預(yù)熱：

為消除砂模中殘余濕氣和提高鋼軌及砂模的溫度，焊接之前要進行預(yù)熱。

將點溫計置于鋼軌上，隨時觀測鋼軌溫度。

預(yù)熱完成后，先關(guān)掉丙烷氣，后關(guān)掉氧氣將預(yù)熱器拿出，操作時注意不要將砂模壁碰壞，預(yù)熱時要注意觀察各縫隙上的防漏泥是否有裂紋或掉下，并采取相應(yīng)的措施。

2.9焊藥的準備：

在預(yù)熱過程中，做好以下準備：打開焊藥包裝袋，檢查焊劑包裝是否破損、受潮，坩堝及自熔塞是否正常良好；把一次性坩堝放在焊頭附整干凈的地方，下面用塑料布墊上；把焊劑一次性倒入坩堝內(nèi)，上方呈錐體，蓋上坩堝蓋。

2.10澆筑：

預(yù)熱完畢后，將坩堝迅速放在模具上，并對準位置，迅速點燃火柴，插入焊劑中心25mm深。從預(yù)熱完成至點燃焊料不得超過30秒。當廢渣停止流動時開始計時，5分鐘后可將坩堝、廢渣盤移去并棄置防火棄渣坑內(nèi)。

2.11拆除砂模與推瘤：

在澆注5分鐘后，移走廢渣盤和一次性坩堝，拆除砂模；在澆注6分半鐘后，將多余的焊料切除掉，軌基處凸出的焊料打彎，以便打磨機打磨焊頭；放上推瘤機，迅速推除焊瘤，推瘤時進行雙向推瘤。除瘤后殘余部分不大于1.5mm，也不小于0.5mm。

2.12熱打磨：

在線路恢復(fù)通車前，焊頭必須進行熱打磨：在熱打磨時，在鋼軌踏面上保留至少高出鋼軌0.8mm的焊頭金屬；打磨焊頭的內(nèi)側(cè)及外側(cè)與鋼軌的兩側(cè)平齊；在澆注完15分鐘后去掉楔子或鋼軌對正架，以便讓焊頭冷卻至水平；假如使用了起軌器來使鋼軌端頭降低，可以澆注后過30分鐘將其撤掉。

2.13冷打磨：

冷打磨是為了除掉由于焊接生成的任何幾何不連續(xù)，也是為了最終對焊頭的驗收。冷打磨在澆注后1小時后進行，先去掉軌基抬高器，目測尖點，對鋼軌表面進行冷打磨使其整體平齊，不應(yīng)在某一處打磨過度而造成鋼軌淬火。

2.14清理：

對焊縫區(qū)焊帶邊緣清理，除去毛刺及凸棱，并清理焊接現(xiàn)場，將機具等撤出線路，防止侵入限界。

2.15質(zhì)量檢測與編號：

焊接完畢后，立即進行焊頭表面平直度檢測和超聲波探傷，若有問題及時處理。在焊頭附近軌腰處進行焊頭編號。

3 換鋪單元軌