铝热焊接机车道轨工艺研究和应用.pdf

第38卷 第 1期 四川 冶 金 Vo1．38 NO．1 2016年 2月 SichuanMetallurgy Feb．，2016 文章编号：1001—5108(2016)01一O042—03 铝热焊接机车道轨工艺的研究与应用 赵永华，吕圣会，李传军，王翠芳 (山东泰山钢铁集团有限公司，山东 莱芜 271100) 摘 要：主要论述 TVD铝热焊接工艺原理和焊接道轨接头的过程控制，及铝热焊接道轨在焦化机 车应用的经济效益 。 关键词：铝热焊接 ；铝热反应 ；机车；轨道 中图分类号：TG451，U213 文献标识码 ：B ResearchandApplicationofThermiteW eldingonLocomotiveRails ZHAOYong-hua，LVSheng—hui，LIChuan-jun，WANGCui—fang (ShandongTaishanSteelGroupCo．，Ltd．，Laiwu271100，Shandong，China) Abstract：TVD ThermiteWelding Principleand WeldingProcessofRailsisintroduced．And theeconomicbenefitisalsoanalyzed． Keywords：thermitewelding；thermitreaction；locomotive；rails 亲和力，它可以从很多重金属的氧化物 中把 1 铝热焊接的基本原理 重金属还原 出来，铝 热焊 的主要化学反 铝热焊接是将铝粉、氧化铁粉、铁屑及铁 应式[]： 合金或稀土元素等按一定比例配合起来，组 3FeO+2AI=3Fe+A12O3+199．5KJ 成铝热焊剂，用高温火柴点燃后，发生激烈的 (1) 化学反应和冶金反应，在反应过程中Fe被还 Fe2O3+2AI=2Fe+Al2O3+198KJ (2) 原，由于铁 比重大于熔渣沉于坩锅底部，Al 3Fe3O4+8A1=9Fe+4A12O3+773．3KJ 氧化成A1zO。，形成熔渣浮于上部，同时产生 (3) 大量热量，高温的钢水浇人扣在轨缝上和砂 以上反应放出大量的热，使得熔渣和钢 型中，将两轨端熔化，浇注钢水本身又作为填 液的温度高达 2500℃～3000oc，但为了使 充金属，将钢轨焊接起来 (见图1)。 钢的生成率增加，需加入适量的添加剂，将钢 液的实际温度降至 2000℃～2100℃。 2 铝热焊接化学反应 铝在足够高的温度下与氧有很强的化学 作者简介：赵永华，工程师，主要从事新技术、能源发电方面的工作。 第 1期 盖 ①焊接前；②焊注过程中；③浇注完毕 图1 铝热焊接钢轨示意图 3．2 铝热钢的脱氧、镇静及含铝量控制 3 铝热焊的冶金过程控制