早期铁轨如何焊接

⑴ 钢轨焊接方式的分类及焊缝缺陷

钢轨焊接艺术：探索三大工艺的奥秘与缺陷揭秘

在无缝线路的构建中，钢轨焊接工艺犹如桥梁的纽带，将长达千米的铁轨无缝连接。目前，主导的焊接方式有接触焊、气压焊和铝热焊，每种技术都各具特色，共同塑造着铁路的坚固与稳定。

1. 接触焊：闪光的力量

接触焊，如图1所示，通过电阻或闪光的方式，两轨对齐后，高温电加热与压力作用下，金属原子重铸新生。无论是工厂内的K922焊机，还是现场移动的UN150焊机，连续闪光焊和脉动闪光焊都是其主要形式，前者适用于焊轨基地，后者则适应流动性更强的现场环境。

2. 气压焊：塑性融合

气压焊分熔化和塑性两种，多数采用后者。通过火焰加热和顶锻，金属原子在塑性状态下融合，如同小型气压焊机在铺设无缝线路时的魔术手法，将长轨段连接成更长的轨条。

3. 铝热焊：金属的魔术师

铝热焊的工艺更为独特，借助铝粉与钢屑的化学反应，形成高温熔融金属，如德焊所示。通过预热和浇铸，将金属熔液倒入砂模，无缝融合两轨，是高强度焊接的象征。

然而，每种焊接方式并非完美无瑕，它们的缺陷也各有其特性：

接触焊——灰斑、裂纹和烧伤是常见问题，灰斑多在轨底，裂纹在热影响区，烧伤则影响焊缝附近的韧性。而灰斑的根源在于高温下硅氧化未得到充分排出。

铝热焊——夹渣、气孔和裂纹等，夹渣和气孔遍布焊缝，特别是夹砂多见于轨底两侧，疏松则在轨底三角区形成。铝热焊接头的强度受缺陷影响显著，尤其在低温环境下，可能引发断裂。

气压焊——光斑、过烧和未焊透是气压焊的常见问题，光斑在轨头轨底，过烧在轨腰结合处，而未焊透则可能出现在焊缝任何部位，这些缺陷都会影响钢轨的承载能力。

每种缺陷都像是一把尺子，衡量着焊接工艺的精确性和质量，而如何控制和减少这些缺陷，是工程师们永恒的挑战。通过不断的技术优化和改进，我们期待更高质量的钢轨焊接，确保铁路运输的安全与稳定。

⑵ 铁轨焊接为什么用铝粉

铁轨（钢轨）焊接，采用的是：铝热焊 焊接工艺，因此需要用铝粉。
铝热焊是指焊接时，预先把待焊两工件的端头固定在铸型内，然后把铝粉和氧化铁粉混合物（称铝热剂）放在坩埚内加热，使之发生还原放热反应，成为液态金属（铁）和熔渣(主要为Al2O3)，注入铸型。
中文名
铝热焊
外文名
thermit welding
热 源
化学反应热
类 型
焊接方法
铝热焊
液态金属流入接头空隙，形成焊缝金属，熔渣则浮在表面上。为了调整熔液温度和焊缝金属化学成分，常在铝热剂中加入适量的添加剂和合金。铝热焊具有设备简单、使用方便、不需要电源等特点，常用于钢轨、钢筋和其他大截面工件的焊接。

⑶ 看看铁轨接头处是如何焊接的，整个过程还真耀眼

在铁路修建时复，用大型的对焊机焊接制。需要用电。

向左转|向右转

⑷ 火车铁轨焊接为什么用铝粉

铝热焊法是目前国内外无缝线路焊接联合接头的主要方法，具有设备简单、操作方便、适宜在线路上进行焊接等优点。

（1）铝热焊法的发展

20世纪以来，世界各国都在发展和推广无缝线路，特别是近年来，为了适应高速线路发展的需要，一般都采用无缝线路。铁路线路改铺无缝线路后，可以提高列车运行速度，改善列车运行条件，减少维修工作量，延长设备使用寿命，并可使行车平稳，旅客舒适。

铝热焊法应用于铁路线路的长钢轨焊接，1924年始于德国。铝热焊法已被认为是一种具有高效率的快速焊接法，因此已为许多国家所采用。我国1960年后也开始成批地生产钢轨铝热焊剂，进行联合焊接。

铝热焊法不仅使用在铁路方面，现在它在其它部门也得到了越来越广泛的应用，如基建部门利用它焊接天车轨道等。

（2）铝热焊接钢轨的基本原理

铝热焊接的化学原理，是利用活动性较强的金属能够把活动性较弱的金属从它的氧化物中还原出来的原理。因为铝在足够高的温度下有较强的活动性，它可以从很多重金属的氧化物中夺取氧，而把重金属还原出来。例如铝能把铁、钛、钒、铬、锰、钨等从它们的氧化物中还原出来，同时放出大量的热，温度可达2500～3500℃，从而使这些金属成为液态。

铝热焊接钢轨基本原理的主要化学方程式是：

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

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

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

为了获得优质的铝热钢，根据不同要求，在铝热焊剂中可加入石墨粉（调整碳的含量）和一些合金元素如锰、硅、钛、钼等。