我国固定式钢轨闪光焊机发展与应用

在我国16个长钢轨焊接基地中,大部分生产线采用了GAAS80系列钢轨闪光焊机,另有成都铁路局、广铁集团等单位的焊轨基地生产线采用了少量K系列固定式钢轨闪光焊机。本文介绍了我国长钢轨焊接基地应用的几种固定式钢轨闪光焊机和我国自主研发的固定式钢轨闪光焊机,详细分析了各型焊机的历史发展、技术参数、机械结构、电源系统和工艺特点。结合我国当前铁路发展的趋势,未来固定式钢轨闪光焊机将朝自动化、智能化和信息化方向发展。     

国内外钢轨闪光焊机电源技术现状与发展

分析了国内外各种钢轨闪光焊电源的系统构成、用途;详细说明了交直流钢轨闪光焊电源系统的发展动态;分析了钢轨闪光焊机中焊接负荷过重、偏相引起的焊接电压闪变、焊接电流不稳定、系统功率因数cosφ很低、供电系统发热超载严重的形成机理以及对闪光焊接质量的影响;指出了解决上述问题的可能途径和优选方案;展望了未来钢轨闪光焊电源向直流化、高频化、数字化方向发展.     

UN - 200型钢轨交流闪光焊机工艺研究

介绍了国内首台拥有自主知识产权的UN-200型钢轨交流闪光焊机。针对U75V钢轨,采用连续闪光焊和脉动闪光焊进行了焊接工艺对比试验,分析了采用连续闪光焊工艺焊接U75V钢轨时工艺参数调整困难的原因,在此基础上进行了脉动闪光焊工艺试验,获得了脉动闪光焊的焊接工艺参数,采用此参数进行钢轨焊接,通过了铁道部制定的标准TB／T1632—05,并已应用于无缝线路建设工程中。应用结果表明：该焊机采用脉动闪光焊工艺适合焊接U75V钢轨,焊接接头质量优良。     

钢轨高效化闪光焊技术

高速轨道工程建设急需钢轨高效化焊接技术。详细对比分析了国内外钢轨焊接技术与装备资料．给出了我国引进K型主流焊机焊轨工艺及试验结果,得出钢轨焊接采用脉动闪光焊工艺能够提高2-4倍的焊接效率。     

移动钢轨闪光焊机储能供电系统及焊接工艺研究

为解决密闭环境下移动钢轨闪光焊机柴油发电机组带来的环境污染问题,通过分析移动闪光焊机电源负载特性,研发了适用于移动钢轨闪光焊机的超级储能电池供电系统,完成了样机制备,并采用该套系统进行了钢轨闪光焊工艺试验。研究结果表明:适用于移动钢轨闪光焊机的储能供电系统可以有效满足钢轨闪光焊的用电需求,该套系统可以稳定、可靠地为移动钢轨闪光焊机提供电源,同时由于系统采用超级电池储能供电,电压波动范围在3～7 V,稳定性高于柴油发电机组,有利于提高钢轨焊接接头的质量,减小灰斑缺陷产生机率。超级电池储能系统的应用也为高原、地铁、隧道等铁路施工建设提供了大功率储能供电技术储备。     

大功率储能式钢轨闪光焊电源的研制

针对钢轨闪光焊机柴油发电机组在焊接过程中排放黑烟、污染环境等问题,研制了大功率储能式钢轨闪光焊电源.该电源具有输出能力强大、无有害气体排放、无噪音、供电平稳、操作简单和快速启动的特点,适用于移动式钢轨焊接供电要求.该电源的应用能极大地改善操作人员工作环境,同时实现了柴油发电机组在焊接过程中对环境的零污染.     

国产K900焊机脉动闪光焊接U75V钢轨的工艺

进行了国产K900钢轨焊机脉动闪焊光焊接工艺的试验研究,介绍了脉动闪光焊焊接U75V钢轨的工艺方法和脉动焊接头的性能特点。     

К190ПК钢轨闪光焊机改造及工艺研究

针对К190ПК钢轨闪光焊机响应速度慢,只具有连续闪光焊工艺,难以实现U75V钢轨的焊接等问题,对焊机控制系统的软、硬件进行了改造.采用电液比例伺服阀替代原有的电液随动装置对液压系统进行了重新设计和制作,提高了液压系统的响应速度和精度.在此基础上,以焊接电流作为反馈参数,采用比例控制与ON-OFF控制相结合的方式实现了钢轨脉冲闪光焊功能;采用可编程控制器控制焊接过程,实现焊接过程自动化.采用脉冲闪光焊工艺进行U75V钢轨焊接工艺试验,达到了铁标要求,改造后的系统采用脉冲闪光焊工艺进行钢轨焊接生产,焊接时间短,焊接接头质量稳定.     

压焊设备

20091123钢轨直流闪光焊主电路设计/翟建楠…//电焊机.-2008,38(8):13~15基于钢轨直流闪光焊工艺要求焊接设备具有输出电流大、电压低和输出功率大的特点,对比分析了五种晶闸管调压整流主电路,分别计算了晶闸管上流过的电流和承受的反电压、变压器上流过的电流、二次侧整流二极管上的电流,根据晶闸管、变压器和整流二极管在各种主电路中的工作条件、生产制造的难易等进行综合分析,得到了适合于钢轨闪光焊直流焊接设备的主电路。图5表3参420091124电阻焊机电特性的研究[英]/武佩…//China Welding.-2008,17(3):24~29由于电阻焊机电特性及机械特性的差异,选择合适的机器和焊接参数以得到最优的焊接质量常常是困难的,特别是当凸焊形状复杂的工件时。另外,对焊接过程用计算机模拟时,也必须考虑机器特性作为基本的数据支持。提出一种研究交流电阻焊机电特性的新方法,借助参考电阻试验并模拟了焊接电流、晶闸管的触发角和导通角。当工件电阻已知时,对每一设定电流,模型可预测实际焊接电流和导通角(或热量设定)。图7表1参1220091125К190ПК钢轨闪光焊机改造及工艺研究/冯希庆…//电焊机.-20...     

压焊设备

20091123钢轨直流闪光焊主电路设计/翟建楠…//电焊机.-2008,38(8):13~15基于钢轨直流闪光焊工艺要求焊接设备具有输出电流大、电压低和输出功率大的特点,对比分析了五种晶闸管调压整流主电路,分别计算了晶闸管上流过的电流和承受的反电压、变压器上流过的电流、二次侧整流二极管上的电流,根据晶闸管、变压器和整流二极管在各种主电路中的工作条件、生产制造的难易等进行综合分析,得到了适合于钢轨闪光焊直流焊接设备的主电路。图5表3参420091124电阻焊机电特性的研究[英]/武佩…//China Welding.-2008,17(3):24~29由于电阻焊机电特性及机械特性的差异,选择合适的机器和焊接参数以得到最优的焊接质量常常是困难的,特别是当凸焊形状复杂的工件时。另外,对焊接过程用计算机模拟时,也必须考虑机器特性作为基本的数据支持。提出一种研究交流电阻焊机电特性的新方法,借助参考电阻试验并模拟了焊接电流、晶闸管的触发角和导通角。当工件电阻已知时,对每一设定电流,模型可预测实际焊接电流和导通角(或热量设定)。图7表1参1220091125К190ПК钢轨闪光焊机改造及工艺研究/冯希庆…//电焊机.-20...     

闪光焊工艺与设备的发展

闪光焊（Ｆｌａｓｈ ｂｕｔｔ ｗｅｌｄｉｎｇ：ＦＢＷ）作为一种有效的焊接方法得到了广泛的应用,近些年来有了很大的发展,新的工艺和控制方法也不断地出现。本文具体介绍了闪光焊在焊接工艺、送进方式、控制方法等方面的发展情况。还介绍了一些比较典型的焊机,包括ＧＡａｓｏ８０钢轨闪光对焊机、Ｋ－３５５钢轨闪光焊机和Ｋ－７００－１型管道闪光对焊机等。     

移动式钢轨交流闪光焊专用晶闸管方波逆变器主电路分析

针对现有移动式钢轨交流闪光焊机系统三相负载不平衡和焊接波形不良的现状,研制一种新型的交流闪光焊专用晶闸管方波逆变器。通过主电路分析和样机试验证明,这种晶闸管方波逆变器能有效改善焊接波形,相比现有的钢轨交流闪光焊机晶闸管调压系统,可以节能30%以上。     

K900钢轨闪光焊机控制系统改进

K 900钢轨交流闪光焊机是我国从前苏联(现乌克兰)巴顿焊接研究所引进的移动式连续闪光焊杌,具有结构简单、维修方便、维护费用低的特点.由于历史原因,这些焊机都不具有脉动闪光焊工艺,难以焊接U75V这类焊接性较差的钢轨.针对原K900焊机的不足,对K900的控制系统进行改进,重新编制了PLC控制程序,增加了脉动焊接工艺;细化焊接过程,将焊接阶段由原来的五个阶段增加为八个阶段,可调参数由原来的13个增加为59个,使焊接工艺可调性更强,达到焊接U75V钢轨的要求.     

数字化钢轨闪光焊机研究

在高速无缝线路建设中，钢轨的焊接是其中的一项关键技术，而承担钢轨焊接任务的钢轨闪光焊机的性能又是其核心，对铁路运输的安全起着重要的作用。探讨了改进后的K190IIK钢轨闪光焊机存在的一些问题，并针对这些问题采用主从双CPU结构，设计了数字化钢轨闪光焊机硬件和软件控制系统，完成了焊接过程的自动控制和焊接参数的计算机检测，实现了焊接工艺过程参数的可追溯性。试验表明：所设计的数字化控制系统焊接工艺参数修改方便、检测和控制可靠。     

焊轨列车专用焊机及成套对轨装置研制

随着高速铁路服役时间的增长,线路换轨施工越来越多。为了实现既有线钢轨的"焊铺换"一体化施工,提出将钢轨闪光焊接整合到长轨运输车上的构想。由于车载设备运行情况复杂且长钢轨质量太大,要在车上完成钢轨焊接面临很多难题,包括焊机位置和轨头配合的问题以及钢轨之间的对轨问题等。分析车载钢轨焊接的技术难点并提出具体的设计方案,形成了以焊机为核心的成套对轨系统。通过研制焊轨列车,解决了车载长钢轨的焊接及对轨难题,为今后的换轨一体化施工提供技术支持。     

钢轨闪光焊远程监控管理与故障诊断系统

针对钢轨现场闪光焊装备施工地点分散、偏远而引起的故障处理和管理不便的特点,在UN5-150ZB1现场钢轨闪光焊焊机焊接接头质量在线监控与管理系统的基础上,设计了钢轨现场闪光焊远程监控管理系统与故障诊断系统。通过对比分析B/S与C/S两种网络通讯结构,采用适合钢轨现场闪光焊特点的C/S网络通讯结构设计该系统,系统由现场监控计算机、中心服务器、GRPS网3个部分构成,现场监控计算机负责采集、处理及发送现场信息和接收中心服务器的命令信息并控制下位机执行;中心服务器接收、处理、存储现场监控计算机发送过来的各种信息,发送相关指令并进行监控与诊断。搭建的系统能实现多台处于不同地理位置的现场钢轨闪光焊机信息的集中管理,并可充分利用异地专家学者资源及时对现场焊机出现的故障进行远程诊断。     

焊接科学和技术的发展及前景

铜-钢异种金属焊接的研究现状和进展;国内外双相不锈钢焊接的研究进展;国内外钢轨闪光焊机电源技术现状与发展;窄间隙埋弧焊的发展;脉冲MIG焊熔滴过渡控制的发展现状;汽车制造中焊接技术现状及发展趋势.[第一段]     

无缝线路钢轨焊接技术发展现状及趋势

无缝线路钢轨焊接方法有闪光焊、气压焊、铝热焊、电弧焊,我国应用较多的是前三种。本文比较了几种钢轨焊接方法,概述了国内外钢轨焊接技术应用现状,提出几种钢轨焊接技术的发展方向。     

基于高速采集的钢轨交流闪光焊质量特征的提取与分析

针对钢轨交流闪光焊的特点，采用PCL-1800高速数据采集卡设计了硬件采集系统，编制了基于LabVIEW软件的高速采集程序，采集了U71Mn钢轨焊接工艺正交试验的焊接电流、焊接电压和动立柱位移等信息参数。通过对这些信息的分析，提出质量特征参数的提取方法．并从中提取了影响焊接接头质量的信息特征参数：低压Ⅱ阶段的闪光率、加速烧化阶段的闪光率、钢轨闪光焊焊接接头的能量输入、焊接接头闪光焊的焊接时间、闪光焊的烧化量，采用数理统计和线性回归的方法分析了这些质量特征参数与钢轨焊接质量之间的关系，分析表明：提取的质量特征参数包含了钢轨焊接接头的质量信息，适合作为钢轨焊接接头的质量评判的特征量。     

钢轨连续闪光焊送进速度对焊接过程的影响

影响钢轨闪光焊接头焊接质量的因素很多,其中焊机动力柱的送进速度就是重要因素之一。有效地控制钢轨连续闪光焊的动力柱送进速度,可以使整个焊接过程保持连续和稳定的闪光,从而获得优良的焊接接头。通过波形分析和对消耗的电能计算表明：将PID调节与ON-OFF控制调节两种方式结合使用,能有效控制动力柱送进速度．保证钢轨焊接接头质量,提高生产效率,节约能源。