早期鐵軌如何焊接

⑴ 鋼軌焊接方式的分類及焊縫缺陷

鋼軌焊接藝術：探索三大工藝的奧秘與缺陷揭秘

在無縫線路的構建中，鋼軌焊接工藝猶如橋梁的紐帶，將長達千米的鐵軌無縫連接。目前，主導的焊接方式有接觸焊、氣壓焊和鋁熱焊，每種技術都各具特色，共同塑造著鐵路的堅固與穩定。

1. 接觸焊：閃光的力量

接觸焊，如圖1所示，通過電阻或閃光的方式，兩軌對齊後，高溫電加熱與壓力作用下，金屬原子重鑄新生。無論是工廠內的K922焊機，還是現場移動的UN150焊機，連續閃光焊和脈動閃光焊都是其主要形式，前者適用於焊軌基地，後者則適應流動性更強的現場環境。

2. 氣壓焊：塑性融合

氣壓焊分熔化和塑性兩種，多數採用後者。通過火焰加熱和頂鍛，金屬原子在塑性狀態下融合，如同小型氣壓焊機在鋪設無縫線路時的魔術手法，將長軌段連接成更長的軌條。

3. 鋁熱焊：金屬的魔術師

鋁熱焊的工藝更為獨特，藉助鋁粉與鋼屑的化學反應，形成高溫熔融金屬，如德焊所示。通過預熱和澆鑄，將金屬熔液倒入砂模，無縫融合兩軌，是高強度焊接的象徵。

然而，每種焊接方式並非完美無瑕，它們的缺陷也各有其特性：

接觸焊——灰斑、裂紋和燒傷是常見問題，灰斑多在軌底，裂紋在熱影響區，燒傷則影響焊縫附近的韌性。而灰斑的根源在於高溫下硅氧化未得到充分排出。

鋁熱焊——夾渣、氣孔和裂紋等，夾渣和氣孔遍布焊縫，特別是夾砂多見於軌底兩側，疏鬆則在軌底三角區形成。鋁熱焊接頭的強度受缺陷影響顯著，尤其在低溫環境下，可能引發斷裂。

氣壓焊——光斑、過燒和未焊透是氣壓焊的常見問題，光斑在軌頭軌底，過燒在軌腰結合處，而未焊透則可能出現在焊縫任何部位，這些缺陷都會影響鋼軌的承載能力。

每種缺陷都像是一把尺子，衡量著焊接工藝的精確性和質量，而如何控制和減少這些缺陷，是工程師們永恆的挑戰。通過不斷的技術優化和改進，我們期待更高質量的鋼軌焊接，確保鐵路運輸的安全與穩定。

⑵ 鐵軌焊接為什麼用鋁粉

鐵軌（鋼軌）焊接，採用的是：鋁熱焊 焊接工藝，因此需要用鋁粉。
鋁熱焊是指焊接時，預先把待焊兩工件的端頭固定在鑄型內，然後把鋁粉和氧化鐵粉混合物（稱鋁熱劑）放在坩堝內加熱，使之發生還原放熱反應，成為液態金屬（鐵）和熔渣(主要為Al2O3)，注入鑄型。
中文名
鋁熱焊
外文名
thermit welding
熱 源
化學反應熱
類 型
焊接方法
鋁熱焊
液態金屬流入接頭空隙，形成焊縫金屬，熔渣則浮在表面上。為了調整熔液溫度和焊縫金屬化學成分，常在鋁熱劑中加入適量的添加劑和合金。鋁熱焊具有設備簡單、使用方便、不需要電源等特點，常用於鋼軌、鋼筋和其他大截面工件的焊接。

⑶ 看看鐵軌接頭處是如何焊接的，整個過程還真耀眼

在鐵路修建時復，用大型的對焊機焊接制。需要用電。

向左轉|向右轉

⑷ 火車鐵軌焊接為什麼用鋁粉

鋁熱焊法是目前國內外無縫線路焊接聯合接頭的主要方法，具有設備簡單、操作方便、適宜在線路上進行焊接等優點。

（1）鋁熱焊法的發展

20世紀以來，世界各國都在發展和推廣無縫線路，特別是近年來，為了適應高速線路發展的需要，一般都採用無縫線路。鐵路線路改鋪無縫線路後，可以提高列車運行速度，改善列車運行條件，減少維修工作量，延長設備使用壽命，並可使行車平穩，旅客舒適。

鋁熱焊法應用於鐵路線路的長鋼軌焊接，1924年始於德國。鋁熱焊法已被認為是一種具有高效率的快速焊接法，因此已為許多國家所採用。我國1960年後也開始成批地生產鋼軌鋁熱焊劑，進行聯合焊接。

鋁熱焊法不僅使用在鐵路方面，現在它在其它部門也得到了越來越廣泛的應用，如基建部門利用它焊接天車軌道等。

（2）鋁熱焊接鋼軌的基本原理

鋁熱焊接的化學原理，是利用活動性較強的金屬能夠把活動性較弱的金屬從它的氧化物中還原出來的原理。因為鋁在足夠高的溫度下有較強的活動性，它可以從很多重金屬的氧化物中奪取氧，而把重金屬還原出來。例如鋁能把鐵、鈦、釩、鉻、錳、鎢等從它們的氧化物中還原出來，同時放出大量的熱，溫度可達2500～3500℃，從而使這些金屬成為液態。

鋁熱焊接鋼軌基本原理的主要化學方程式是：

3FeO+2Al=3Fe+Al2O3+834.9kJ

Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3+829.9kJ

3Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O3+3236.3kJ

為了獲得優質的鋁熱鋼，根據不同要求，在鋁熱焊劑中可加入石墨粉（調整碳的含量）和一些合金元素如錳、硅、鈦、鉬等。