CECS430-2016 标准规范下载简介

CECS430-2016 城市轨道用槽型钢轨铝热焊接质量检验标准

图5.6.4软化区宽度试验取样示意图

表 5.6.4X取值

5.7 显微组织检验

5.7.1焊接接头显微组织检验取样位置应位于轨头和轨底中心 图5.7.1阴影部位箭头指向面为观察面）。轨头应取样2处，试 样1的非观察面应距离钢轨中轴线7mm处，试样上表面应与轨顶 平齐，焊缝熔合线应位于试样中心，试样大小为12mm×20mm× 20mm；试样2一侧应距离钢轨中轴线7mm处，试样上表面应与 轨顶平齐，焊缝中心线应位于试样侧面，试样大小为12mm× 20mm×20mm。轨底应取样1处，位于轨底中轴线处，焊缝熔合 线应位于试样中心DB11／T 712-2019 园林绿化工程资料管理规程，试样大小为12mm×20mm×20mm。

5.7.2试验方法应按现行国家标准《金属显微组织检验方法 GB/T13298的有关规定进行

5.8.1断口检验应利用静弯试验断口进行，应采用肉眼检查或借

5.8.1断口检验应利用静弯试验断口进行，应采用肉眼检查或借 助放大镜观察断口。 5.8.2检验记录应包括断口面的缺陷和缺陷细节

6.1.1 每个焊接接头应进行成品检验。 6.1.2 成品检验的项目应包括外观和超声波探伤。 6.1.3 外观检验和超声波探伤应符合本标准第4.2.4条～第 4.2. 6条的有关规定

6.2.1 出现下列情况之一时应进行型式检验： 1 焊轨组织初次焊接槽型钢轨。 2 采用新型焊剂或调整工艺。 3 停产一年后恢复生产前。 取得型式检验报告的时间已满五年。 5 生产检验结果不合格。 槽型钢轨钢种、钢轨生产厂、钢轨轨型之一改变，首次焊接时 6.2.2 已经各自通过了焊接型式检验的不同厂家生产的槽型钢轨 的焊接，在全部生产检验项目合格的情况下，可焊接生产；在生产检 验不合格的情况下，应进行这两种槽型钢轨之间的焊接型式检验。 6.2.3型式检验的项目及试件数量应符合表6.2.3的规定

6.2.3型式检验的项目及试件数量（个

6.2.4型式检验受检试件所用槽型钢轨的生产厂、型号应与焊接 生产用钢轨相同，受检试件应为相同工艺焊接的接头。

6.2.4型式检验受检试件所用槽型钢轨的生产厂、型号应与焊接 生产用钢轨相同，受检试件应为相同工艺焊接的接头。 6.2.5型式检验结果符合本标准第4.2.4条~第4.2.6条规定 的试件为合格试件。静弯受检试件、疲劳受检试件应连续试验合 格。一次型式检验中，应在各检验项目全部合格后，方可判定本次 型式检验合格。型式检验合格后方可批量生产。 AA

6.2.5型式检验结果符合本标准第4.2.4条~第4.2.6条规定 的试件为合格试件。静弯受检试件、疲劳受检试件应连续试验合 格。一次型式检验中，应在各检验项目全部合格后，方可判定本次 型式检验合格。型式检验合格后方可批量生产。 6.2.6型式检验报告中，应明示焊轨组织名称、焊接材料的型号 及生产广、主要焊接操作人员姓名及操作许可证编号、槽型钢轨生 产厂、槽型钢轨型号、检验设备、详细的检验结果等内容

6.2.6型式检验报告中，应明示焊轨组织名称、焊接材料的型号

5.2.6型式检验报告中，应明示焊轨组

及生产广、主要焊接操作人员姓名及操作许可证编号、槽型 产厂、槽型钢轨型号、检验设备、详细的检验结果等内容。

5.3.1 出现下列情况之一时应进行生产检验： 1 连续焊接300个接头。 2 两次焊接生产间隔达6个月及以上。 3 更换主要焊接操作人员。 5.3.2 生产检验的项目及试件数量应符合表6.

5.3.2生产检验的项目及试件数量（个）

注：外观检验合格后的试件作为静弯试件

6.3.3静弯受检试件应连续试验合格。 6.3.4生产检验应使用随机加焊的试件，生产检验结果应符合本 标准第4章的有关规定。检验合格方可继续生产。 6.3.5生产检验有1个及以上试件不合格时应予复验，并应符合 下列规定： 1第一次复验：对不合格试件加倍取样复验，经检验合格后 判定生产检验结果合格；若试件中有1个及以上不合格，应进行第

3.3静弯受检试件应连续试验合

二次复验。 2第二次复验：对不合格试件加倍取样复验，经检验合格后 判定生产检验结果合格；若试件中有1个及以上不合格，应判定为 生产检验结果不合格

二次复验。 2第二次复验：对不合格试件加倍取样复验，经检验合格后 判定生产检验结果合格；若试件中有1个及以上不合格，应判定为 生产检验结果不合格

附录A槽型钢轨铝热焊接操作记录表

附录A槽型钢轨铝热焊接操作记录

槽型钢轨铝热焊接操作计

表A槽型钢轨铝热焊接操作记录表

附录B超声波探伤技术要求

附录B超声波探伤技术要求

寸录B超声波探伤技术要

.4扫查方法应符合下列规定：

1宜采用K≥2的横波探头从轨头顶面及侧面对轨头部位 进行扫查。 2宜采用K≥2.5的横波探头从轨腰侧面对轨腰部位进行 扫查，从轨底上斜面对轨底部位进行扫查。 3应从焊缝两侧进行扫查，探头前后移动的同时可向两侧偏 转一定角度。

附录 C延伸度测定及DAC曲线制作方法

C.0.1相对3dB延伸度的测定应符合下列规定：

相对3dB延伸度的测定应符合下列规定： 横向或水平方向延伸度测定应按下列步骤进行： 1）将缺陷最高反射波调至屏幕满幅度的80%，然后增益 3dB，沿钢轨横向即左右方向移动探头，直至缺陷波幅再 降至80%，测量探头横向移动的距离m。 2）同时测量探头在同样声程处的点状缺陷上3dB声场范 围内的横向移动距离n1。 3）计算缺陷的横向延伸度L。缺陷的横向延伸度L，可 按下式进行近似计算：

垂直方向延伸度测定应按下列步骤进行： 1）将缺陷最高反射波调至屏幕满幅度的80%，然后增益 3dB，沿钢轨纵向即前后方向移动探头，直至缺陷波幅再 降至80%，测量探头前后移动的距离m2。 2）同时测量探头在同样声程处的点状缺陷上的3dB声场 范围内的前后移动距离n2。 3）计算缺陷的垂直方向延伸度L2。缺陷的垂直方向延伸 度L，可按下式进行近似计算：

一基准孔，将最高反射波调至基准波高。分别在此灵敏度基础上： 依次探测2"、3"、4=横孔，并标记对应最高反射波高。 3以探测距离（声程、水平或深度距离）为横坐标，以1横孔 基准波高下的1=、2=、3=、4"横孔反射波高为纵坐标，将4点连成 圆滑曲线.该曲线即为Φ3mm横孔DAC曲线基准线

1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合.... 的规定”或"应按执行”

《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》GB/1228.1 《金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法（A、B、C、D E、F、G、H、K、N、T标尺）》GB/T230.1 《金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法》GB/T231.1 《金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法》GB/T4340.1 《金属显微组织检验方法》GB/T13298 《钢轨焊接第1部分：通用技术条件》TB/T1632.1

城市轨道用槽型钢轨铝热焊接

CECS 430 :2016

总 则 (29) 2 术 语 (30) 3 基本规定 (32) 材料与工艺 (33) 4. 1 材料 (33) 4. 2 工艺 (33) 5 检验方法 (34) 5. 1 外观检验 (34) 5. 2 超声波探伤检验 (34) 5.3 静弯试验 (34) 5.4 疲劳试验 (35) 5.5 拉伸试验 (35) 5.6 硬度试验 (36) 5.7 显微组织检验· (36) 5.8 断口检验 (36) 6 检验规则 (37) 6. 1 成品检验 (37) 6.2 型式检验 (37) 6. 3 生产检验 37)

1.0.2自前，我国大部分城市新

的材质为U75V的60R2型槽型钢轨，另有部分材质为U75V的 59R2型槽型钢轨，而且编写本技术规程所根据的实验数据主要源 于60R2和59R2型槽型钢轨铝热焊接接头，所以在本条中明确规 定本标准适用于材质为U75V的60R2型和59R2型槽型钢轨的 铝热焊接要求、试验方法和检验规则。又因为59R2和60R2型槽 型钢轨的截面形状与59R1和60R1非常相似，所以规定了材质为 U75V的59R1、60R1型槽型钢轨铝热焊接亦可执行本标准

本标准给出了有关城市轨道用槽型钢轨铝热焊接的专用术 语，这些术语如铝热焊接仅从本标准的角度赋予其含义，但涵义不 一定是术语的定义。同时分别给出了相应的推荐性英文术语，仅 供参考。

2.0.1铝热焊接的广义概念是利用金属氧化物和金属铝之间

放热反应所产生的过热熔融金属来加热金属而实现结合的方法。 其中金属氧化物可能是氧化铁、氧化铜等，但在本标准中仅指以氧 化铁为氧化剂，以铝粉为还原剂.加入适量的合金元素，通过氧化 不原反应发出大量热量，并生成液态铁合金的一种焊接城市轨道 用槽型钢轨的热剂焊。

2.0.2在槽型钢轨铝热焊接工艺中以熔炼和铸造过程为主，为了

满足工艺需求，一般在焊缝周围设置有浇口、冒口等浇注、排气和 补缩结构。但是，在焊接完成后需要去除这些结构，通常采用与钢 轨横截面外形轮廓相同的刀具沿着钢轨表面纵向推进，切除焊缝 外多余的部分

量。通常打磨过程中砂轮不断移动，产生的热量会通过钢轨和空 气迅速扩散，不至于使钢轨局部温度过高。但是，当砂轮定点打磨 时，大量热量在短时间内产生在一点，钢轨温度也随之迅速升高， 造成灼伤，并形成马氏体组织，容易导致线路开通后钢轨在疲劳载 荷下断裂失效

2.0.4在槽型钢轨铝热焊接过程中，由于预热温度或浇注温度过

2.0.5由于人为操作、设备原因或母材尺寸偏差，导致被焊两根

钢轨没有对正形成接头错边

于设建可匝 池匝内的金属受 形成硬度值低于钢轨母材的区域，称为软化区

3.0.1本条对实施城币轨道用槽型钢轨铝热焊接人员提出资 格方面的要求。由于钢轨铝热焊接技术的专业性比较强，其焊接 特点和工艺过程完全不同于其他焊接方法，需要掌握一定的专业 技术知识和技能，在现有国家铁路相关部门中，钢轨铝热焊接技术 人员均需通过国家铁路主管部门认可的机构组织的培训和考核 因此本规程也规定实施城市轨道用槽型钢轨铝热焊接的人员应经 过专业机构培训和考核。无损检测对确保产品质量和设备运行安 全十分重要，具有许多特殊性，探伤人员的水平和经验与检测结果 直接相关，因而需要对探伤人员的技术资格进行鉴定与认证，并核 发相应级别、相应专业的证书，要求探伤作业人员应持证上岗，并 从事与证书级别和专业相符的工作.以确保无损检测工作的质量 焊缝探伤人员应具有超声Ⅱ级或以上级别的技术资格

焊接的施工环境和特点，制定了适合操作人员、设备和周边环境的 安全规定。

4.1.1~4.1.4铝热焊接材料因生产厂家不同而有所不同，但其 基本原理均为通过铝粉与氧化铁发生氧化还原反应放出大量热量 并生成液体铁，随后浇注到砂型当中形成焊缝。因此，不同厂家生 产的铝热焊接材料具有一定的共性，在本节内容中对其性状、包装 盒标示等内容进行了规定

4.2.1～4.2.4由于不同厂家生产的槽型钢轨铝热焊接材料的操 乍工艺相差较大，本标准没有明确规定具体的操作工艺要求，施工 过程中应严格根据所选用的铝热焊接材料对应工艺手册执行。为 了实现对铝热焊接施工过程的控制和追溯，本节规定了施工过程 中的记录内容和标识要求

5.1.1、5.1.2条文规定了表面质量、平直度和表面不平度检查方 法。第5.1.2条强调了平直度检查应在轨头温度低于50C时进 行，其原因是城市轨道用槽型钢轨的断面厚度差异非常大，在由高 温向低温冷却的过程中不同部位的冷却速度不一样，产生温度应 力，会导致接头的平直度随槽型钢轨温度的改变而变化，因此在高 温状态下测量的接头平直度通常具有较大的误差，无法作为验收 接头的依据

5.1.3表面不平度是将200mm长度的直尺放在经过外形精

5.1.3表面不平度是将200mm长度的直尺放在经过

5.1.3表面不平度是将200mm长度的直尺放在经过外形精整 的焊接接头上，焊缝位于直尺中心，测量直尺与钢轨接触面间的最 大距离。

5.2.1本条规定了超声波探伤仪、探头、试块、试验方法、扫查方 法及数据处理的相关内容。

5.3.1、5.3.2本条规定了用于静弯试验的试件应符合的要求。 在高温状态下，城市轨道用槽型钢轨铝热焊接接头的强度高、韧性 好，容易掩盖静弯试验中的接头缺陷；在低温状态下，城市轨道用 曹型钢轨铝热焊接接头的强度低、韧性差，容易引起合格接头断 裂，导致试验结果不准确。因此，本条规定静弯试验应在槽型钢轨 温度为10℃C~40C时进行。

5.3.3为了便于检验，采用了与国有铁路相同的检验方法和

5.3.4加载速率会影响城市轨道用槽型钢轨铝热焊接接

时受力状态，影响最终试验结果，因此本条规定了加载压头移动速 度不应大于1.0mm/s（或加载速率不应大于80kN/s），目的是保 障实验结果尽量少地收到外界因素的影响。

5.4.1本条规定了用于疲劳试验的试件应该符合的要求。因为 槽型钢轨的温度会对试验结果造成影响，本条规定其温度应为室 温。 5.4.3、5.4.4条文规定了城市轨道用槽型钢轨铝热焊接接头疲 劳试验载荷和次数要求，以及对应的计算方法

5.4.1本条规定了用于疲劳试验的试件应该符合的要求。因为 槽型钢轨的温度会对试验结果造成影响，本条规定其温度应为室

5.4.3、5.4.4条文规定了城市轨道用槽型钢轨铝热焊接接头疲 劳试验载荷和次数要求，以及对应的计算方法

5.4.3、5.4.4条文规定了城市轨道用槽型钢轨铝热焊接

5.5.1本条规定了城市轨道用槽型钢轨铝热焊接接头拉伸试验 取样位置和数量。由于槽型钢轨截面形状较普通钢轨复杂，为不 对称结构，为了能够更加准确地反应焊接接头的质量，本条规定取 样数量较现行行业标准《钢轨焊接》TB/T1632中的规定多个 且取样位置也不相同

5.5.2由于59R2型和60R2型槽型钢轨的轨腰和轨底的厚

小，无法按照现行行业标准《钢轨焊接》TB/T1632中的要求进行 取样，因此根据现行国家标准《焊接接头拉伸试验方法》GB/T 2651和《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》GB/T 228.1的有关规定，拉伸试样采用直径d，一5mm、L，二5d，的比例 试样。

5.5.3因为铝热焊接接头存在气孔、夹渣类的局部缺陷JTG 3830-2018 公路工程建设项目概算预算编制办法（2019-05-01开始实施），可能导

致个别试样的强度非常低，但对接头的整体强度影响不大，本条规 定了分别取10个式样的抗拉强度和断面收缩率的平均值作为试 验结果。

5.6.2本条规定了轨顶面布氏硬度取样位置和测点分布，由于槽 型钢轨与普通钢轨的断面形状之间的差异，导致测点分布不同于 现行行业标准《钢轨焊接》TB/T1632中的要求。硬度试验的数 据处理方法沿用了现行行业标准《钢轨焊接》TB/T1632中的要 求。

5.6.3城市轨道用槽型钢轨对硬度要求较高的部位主要集中在

轨顶坡和轨顶踏面的部位，所以纵断面硬度取样只取轨头中包含 侧线部分，通过检测维氏硬度或者洛氏硬度来判定软化区宽度。

5.8.1铝热焊接过程是一个集熔炼、铸造和焊接于一体的复杂过 程，其焊缝区的金属又为铸态组织，所以其中存在的缺陷复杂多 样，包含气孔、夹渣、缩孔、裂纹等。检查断口是检验焊缝内在缺陷 的最直接的一种办法，本标准规定通过检验断口来检查气孔、夹 渣、缩孔、裂纹缺陷是否符合本标准第4.2.6条中的规定

6.1.1～6.1.3条文规定了成品检验的范围、内容和要求。成品 检验是对城市有轨电车项自轨道施工过程中生产的每一个槽型钢 轨铝热焊接接头进行的检验，检验内容包括外观质量和超声波探 伤两部分。只有通过成品检验的槽型钢轨焊接接头才能通过验 收，成为合格接头。

6.2.1～6.2.7型式检验是对焊接材料、人员和焊接工艺进行的 总体评价，型式检验合格后方可批量生产

6.3.1～6.3.5生产检验是对焊接装备、人员和焊接工艺进行的 稳定性评价。由于城市有轨电车项目中所焊接的槽型钢轨多为 25m长短轨，焊接施工的工作效率大大高于高铁或普通铁路中 500m长钢轨的焊接工作效率GB51428-2021 煤化工工程设计防火标准及条文说明.pdf，因此对生产检验时完成的接头数 量增加至500个。