高铁时代,“和谐号”动车组、“复兴号”高铁列车每天高速平稳地飞驰在万里铁道线上,以往列车行驶时嘈杂的“轰隆声”,现在已经实现了“静音模式”,这都得益于无缝线路技术的运用。
对齐、微调、焊接、标校……
随着春运工作开始,中国铁路西安局集团有限公司工务机械段钢轨焊接高级技师任立新带领着他的团队投入到了紧张的工作中,为铁路轨道提供高质量的无缝线路。
无缝线路,不是直接生产出来的长钢轨,而是由钢厂出厂的100米长的铁轨“无缝”焊接形成500米的长轨,直接运送到现场进行铺设和二次焊接,最终形成的一条整体的无缝线路。
在常人看来,钢轨焊缝也就巴掌块大小,但这巴掌块大小的面积里却蕴藏着复杂的科学和技术工艺。
“焊接一根500米长轨,首先需要“焊轨师”对钢轨母材进行几何尺寸、表面伤损检测,将最适合进行配对焊接的钢轨进行标注登记,然后施行配对焊接。为了达到这一标准,每条钢轨母材的检查项目16项,职工检测钢轨端部尺寸的各种尺子等计量器具多达15种,有些工具可以说是薄如蝉翼,而每项检查精度的允许误差都要求50微米之内,比一张打印纸还薄一半,如此小的测量单位,要求工作人员必须具有极强的责任心。”任立新说。
钢轨配对成功后,再经过轨端矫直、焊前除锈、焊缝热处理、焊缝时效、焊缝精铣、焊头探伤等13道关键工序。焊接好的每一个钢轨焊缝质量必须内外俱优,整体性能与钢轨母材一样,焊缝强度经得住20年行车的考验。
长钢轨的焊接工艺复杂,科技含量高,钢轨接头顶部行车面的平直度偏差,须控制在每米0.1~0.3毫米内,以减少列车车轮与钢轨接触面磨擦而产生的颠簸;接头导向面平直度偏差,须控制在每米-0.2~0.1毫米内,减少钢轨侧面轮缘与车轮接触面的磨耗和列车左右蛇形晃动。
“尽管焊接钢轨的设备用的是自动化技术,但有些时候还要靠‘手感’去感应焊缝平顺度,而这个‘手感’就来自于扎实的基本功和长期工作积累的经验。”任立新说。
钢轨焊接好后,要将其进行“冷线”处理。所谓“冷线”,就是对焊接后的长轨焊头进行外观矫直、铣削、平整、抗断落锤试验、超声波探伤检测等作业,是确认轨缝质量合格,装车供应现场的最后一道“安全卡哨”。
在“冷线”处理过程中,最主要的一道工序是抗断落锤实验。落锤试验是对长钢轨焊接质量卡控的重要一环,即将1吨重的锤头自5.2米高度自由落体,锤击焊头1次不断,连续锤击25个焊头不断则为合格,而这项检验标准目前也是全世界最为严格的工艺方法。
技术人员每次在焊接生产500个接头后,都必须进行25个焊头的落锤试验,25个焊头都必须达标,这样才能证明焊接工艺的可靠性,也只有达到这个标准,才能进行批量焊接。
焊接好的钢轨接头最后还须接受长轨“B超医生”的检查,工作人员运用超声波探伤仪,对接头的全身进行无损检测,通过超声波波形的变化进行判别,验证接头是不是有“病”,“病情”轻重如何。有“病”就开刀,把不达标的接头切掉,“无病”者给予健康证明,准许出厂。
为了确保钢轨焊接质量的万无一失,作为高级技师的任立新,精心研究焊接工艺,昼夜分析技术参数,针对不同轨材设计所需工艺参数。为了打造放心长轨,任立新还说,他所调试的工艺参数焊接出来的焊头必须达到2锤不断,连续30至40个才算合格。正是因为这样的高标准严要求,20年时间,通过任立新设计的焊机工艺参数焊出的焊头多达40万个,这些焊头连接起来近10000多公里,迄今为止,从未发生断轨事故,堪比焊轨行业里的一个奇迹。
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