1、拉伊臺克鐵路技術法國登萊秀集團RAILTECH.CHINA0GBWEHUCKAUX鋁熱焊的常見缺陷和原因分析鋁熱焊是一種鑄造組織，其常見缺陷為：縮孔和疏松、氣孔、夾渣、夾砂、熱裂、未焊合、螺孔裂紋等。現將主要缺陷的定義及原因分析列表如下。供參考序號缺陷名稱缺陷定義及形成原因分析1縮孔高溫鋼水在冷卻及凝固過程中，有體積收縮(液態收縮)是形成縮孔的主要原因。在澆注過程中，在溫度戢高、最后凝固的部位，由于體積收縮后得/、到外來鋼水的補縮，而形成集中孔穴稱為縮孔。焊頭有縮孔及疏松缺陷時，會起到疲勞核心的作用,在列車交變負荷作用卜，從疲勞核心處開始逐步擴展形成較大的疲勞裂紋，并導致焊縫提前疲勞斷裂。產生

2、的原因：(1)預熱時間過長；(2)局部高溫，有過熱現象。特別是軌腰及軌腳部分有局部過熱現象。(3)預熱槍或砂模裝偏，位置不居中，形成一側有過熱現象。疏松細小而不連貫的縮孔，比較均勻地分布在焊縫的局部范圍內稱為疏松。疏松其內表面是不光滑的。疏松導致焊縫組織/、致密現象。縮孔一般易發生在焊縫中心處的軌腰(預熱溫度戢高)及軌底中央三角區(最后凝固，易形成集中疏松)等部位。2氣孔氣孔是鋁熱焊鑄造組織中最常見的缺陷之一。氣孔是焊縫在凝固過程中產生和放出氣體所形成。氣孔表面是光滑的，一般呈圓形0氣孔按其部位，分為內部氣孔和皮下氣孔兩種。內部氣孔在焊縫整個斷面內均可出現，氣孔尺寸有時可以很大0皮卜氣孔緊罪表

3、皮卜產生,一般在軌底及軌底兩側斜面上容易產生。(1)焊劑受潮。焊劑中帶有水分，在鋁熱反應時,高溫下水分分解在焊縫中產生氣體；(2)封箱泥過多、過濕或砂模潮濕。砂型或封箱泥中的氣體不能及時排出，在焊頭中形成氣孔；(3)預熱溫度過低，鋼水容易凝固使氣體不易排出，容易在軌底兩角產生氣孔；(4)預熱到澆注前時間超過30秒，使預熱后溫度降低，也容易在軌底兩角產生氣孔；(5)鎮靜時間不夠，或鋁熱反應不充分，澆入砂型后繼續作用形成氣孔。1中國武漢市解放后121號漢正街都市工業園A122郵編：430034法國登萊秀集團0mmdeuciuux3夾渣夾渣是鋁熱焊鑄造組織中常見的缺陷之一。夾渣的形成是由于熔渣進入焊

4、縫而造成。如未能全部熔化的金屬塊或混入鋼中的其他金屬；在進行鋁熱反應中,熔渣未及時上浮沖走而進入型腔，粘附在鋼軌表面被凝固，形成夾渣。(1)焊縫斷面不清潔，有金屬渣、屑等；(2)上砂模后未覆蓋型腔口，使雜質進砂模；(3)軌縫過大、砂箱不密貼或產生跑鐵”現象，鋼水量不夠，使熔演/、能完全排出，進入型腔，最容易在軌頂部包產生夾渣；(4)鎮靜時間不夠，反應未完成就澆注，在型腔內繼續反應生成熔渣，由于凝固快，熔渣來不及浮出就形成火渣。4夾砂夾砂的形成是由于型砂進入焊縫而造成。如：砂型及其耐火材料的碎屑；一次性地鍋的夾砂物主要是氧化鋁與硫化鈕的混合物等進入鋼水0(1)砂型清潔不好，在磨合后未用毛刷清除掉

5、浮砂；(2)有碎屑等雜質進入型腔中。(3)砂箱一次沒肩扣準，在移動中砂型擠壞掉入型腔內；(4)由于過熱，使砂型中的砂子變成玻璃狀，擠入熔合區。5熱裂在焊縫及熱影響區均口產生0在焊頭凝固過程中，稍低于其凝固點的f溫度范圍內，強度較低，由于產生了收縮應力或受到外力超過了該溫度范圍內鋼的強度極限時，就會產生裂紋或斷裂。這種在高溫區形成的斷裂稱為熱裂。其表面常帶有氧化蘭色。熱裂對焊頭質量影響大，會造成斷軌。(1)焊接過程中焊縫有移動，受拉，存在較大的拉應力。(2)過早拆箱，使焊頭提前受力。特別在低溫時,焊縫由于受到激冷，加快收縮，加大了收縮應力,在高溫區形成熱裂。(3)提前推瘤，使焊頭提前受力。情況同

6、上。同時還會在焊接表面出現熱裂紋，進而發展。(4)焊頭在冷卻過程中、未完全凝固時受到外力的錘擊。6未焊合在鋁熱焊接后，原來待焊的兩個鋼軌斷面上仍有沒有熔化的區域，稱為未焊合。未焊合缺陷一般多發生在軌頭，也啟在軌底的。未焊合對焊頭質量影響大，會造成斷軌。(1)預熱溫度過低，鋁熱鋼所放出的熱量不足以使軌端熔化；(2)預熱時間不足或氧氣、丙烷壓力不足，情況同上；(3)軌端處理不好，在軌端產生了一個脆弱的氧化層，造成熔合不好。(4)砂箱或預熱槍裝偏、不居中，造成一側預熱不足。(5)軌縫太小。焊縫內的熱容量較小，在沒有將鋼軌端部完全熔化就已冷卻，造成未焊合。(6)軌端用氧氣切割過，未用鋸軌機切割，端面/

7、、平整。(7)焊接中砂箱跑鐵”。中國武漢市解放后121號漢正街都市工業園A122郵編：430034RAILTECH法國登萊秀集團CHINA7螺孔裂紋在螺孔處形成的焊接裂紋，稱為螺孔裂紋。鋁熱焊接在冷卻過程中產生f的焊接熱應力，因此，一般要求在焊縫附近不要有螺栓孔，避免在焊接熱應力的作用卜在螺孔處形成裂紋，造成傷損。在列車作裂紋發展擴大，最后導致斷軌。法國耍求螺孔距焊縫應大于100mm。螺孔裂紋對焊頭質量影響大，會造成斷軌。(1)螺孔距焊縫跑離太近，使螺孔處在焊接熱應力的作用下形成裂紋。在列車作用下，裂紋發展擴大，最后導致斷軌。(2)如帶螺孔焊接時，盡量應通過調整軌縫達到焊接軌縫要求。力/、得已非要鋸軌時，應從鋼軌兩端各鋸掉1013mm，切忌從鋼軌一側鋸軌，使螺孔距軌縫太近，造成隱患。(3)第一螺孔必須在側砂模即砂箱的外側，且應在第一螺孔處塞上封箱泥或鋼塞。8粗晶在焊頭的金相組織方面，部分或全部斷面上的晶粒度粗大或不均勻，稱為粗晶。要求焊縫的晶粒度比鋼軌的晶粒度彳級。如PD3鋼軌的晶粒度是6級，焊縫晶粒度應/、低于5級。13級為粗晶粒。粗晶粒會影響焊頭的疲勞強度及韌性，增加焊頭的脆性。粗晶也會造成斷軌，主要