李 欢，陈春秋

(北京铁路局 丰台工务段，北京 100071)

随着我国高速铁路的飞速发展，钢轨铝热焊技术在高铁上的应用也是越来越多。铝热焊具有设备简单、使用方便、经济高效、安全可靠、不需外界电源等优点，被广泛用于无缝线路的焊接，尤其是跨区间无缝线路道岔焊接后可消除因轨缝造成的车轮对钢轨的冲击和行车时车体的突然振动，减少钢轨和车轮的磨耗等。基于此，京沪高铁廊坊站1号至8号道岔的焊接采用的是德国Thermit铝热焊技术。

1 铝热焊原理和工艺

1.1 铝热焊接原理

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，这是铝热焊接的化学原理。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，其温度可达2 500℃ ～3 500℃，从而使这些金属成为液态。可焊钢轨类型有50 kg/m，60 kg/m，75 kg/m，可焊钢轨钢种有 PD3，U71Mn，U71(U74)，RE，稀土轨，淬火轨等各种钢轨。

铝热焊接钢轨基本原理的主要化学方程式是3Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O3+3 236.3 kJ

1.2 德国Thermit铝热焊接技术在京沪高速铁路中的工艺

1)现场准备工作。到焊接现场检查所带工具是否能够正常工作，材料是否可用或过期，人员是否到位等，排查在焊接过程中可能出现的安全隐患［1-2］。

2)钢轨端头准备工作。将要焊接的两个钢轨端部200 mm范围内除锈、除污、除氧化物和突刺等。

3)钢轨端头对正。有三个要点:①两钢轨的对齐，要求工作边、非工作边、轨腰、轨底均对齐，并用1 m直钢尺进行复核;②尖点控制的范围;③轨缝大小范围。……