商合杭高鐵“焊軌師”,用千度高溫,焊鑄720多公里無縫鋼軌
來源:上觀2020.4.30

4月下旬,商合杭高鐵合肥至湖州段聯調聯試進入動車試跑階段,距離6月底具備開通運營的條件又近了一步。連日來,試驗列車順利跑出時速385公里的試驗目標速度值;首次完成重聯動車組上線試跑等好消息不斷傳來。這也讓上海工務大修段的“焊軌師”們松了一口氣。
商合杭高鐵橫跨豫皖浙三省,是我國“八縱八橫”高鐵網京港通道的重要組成部分,也是繼京滬高鐵之后華東地區的第二大客運通道。目前還未開通的合肥至湖州段,在建設中使用了720多公里長的鋼軌,全部由上海工務大修段提供。
33歲的楊福軍,是一名焊接工班班長,他在蕪湖北焊軌基地已經工作11個年頭,這次負責商合杭高鐵長鋼軌的無縫焊接工作。
“長鋼軌是高鐵重器,焊接工藝復雜,科技含量高,鋼軌接頭頂部行車面的平直度偏差,須控制在每米0.1至0.3毫米內,以減少列車車輪與鋼軌接觸面磨擦產生的顛簸。”楊福軍一邊檢查著焊接接頭質量,一邊介紹:“接頭導向面平直度偏差,須控制在每米-0.2至0.1毫米內,以減少鋼軌側面輪緣與車輪接觸面的磨耗和列車左右蛇形晃動。”
商合杭高鐵使用的鋼軌,出廠長度為100米,運至蕪湖北焊軌基地后,需經特殊焊接工藝流水線作業,最后把這一根根鋼軌加工延長5倍。
通常一根500米長鋼軌,首先要對鋼軌母材端部的幾何尺寸、外觀質量進行檢測,然后經過除濕除銹、焊接、粗磨等十多道工序,最后經檢驗合格后,才能向相關工程項目供應長鋼軌。
在長鋼軌焊接作業現場,身著工作服的技術人員眼睛盯著操控焊機電腦,兩根除過銹的鋼軌開始“親密”對接,對位校正。緊接著,兩根鋼軌進入焊接狀態,經預設的閃平、預熱、燒化程序后,焊頭逐漸升溫,直至顏色臻變成碳火紅。開始焊接后,現場焊花飛舞,不到一秒鐘,兩根鋼軌端面在高溫下迅速融為一體。據了解,焊頭的最高熔點溫度超過1000攝氏度,因此焊接過程必須使用電腦遠程操作。
焊軌基地精整工班班長孫茂杰介紹,時速350公里的高鐵動車組列車在鋼軌上飛駛,會對焊接接頭產生巨大的沖擊力,任何一點焊接質量瑕疵都是致命的。孫茂杰所在的崗位主要是對焊接后的長軌焊頭進行外觀矯直、銑削、平整、超聲波探傷檢測等作業,這是確認軌縫質量合格,裝車供應現場的最后一道安全“卡哨”。
為了實現商合杭高鐵供軌質量“零缺陷”,基地成立高速軌焊接工藝攻堅團隊,對焊接工藝、外觀質量、傾向性問題、安全關鍵點持續組織大數據分析,確保了焊頭質量的高可靠性、外觀質量的高平順性、接頭性能的高穩定性。
“團隊聯合研發出立體切削機床,通過對焊接點進行高精度地打磨,最終接口的精度被控制在十分之一毫米級,這是目前全球軌道焊接上的最高精度。”孫茂杰說:“我們要讓每根鋼軌都成為藝術品。”
在長鋼軌裝車現場,遠遠望去,500米長度的鋼軌軟得像根面條。“吊裝設備如果不能精準同步,鋼軌受到擠壓,結構上產生的任何微小的變化,都會對它的質量產生重大影響。”基地攻堅團隊負責人王建說,“我們采用了獲得國際專利自主的格雷母線技術,通過36臺龍門吊同步吊運,實現橫向移動和上下起升,可以達到正負10毫米的精度,這項技術在世界上都是最高的。”
成千上萬根500米長鋼軌,需通過特制的長軌車運輸到施工現場,然后還要經歷一根根焊接過程考驗,長鋼軌才算真正“長成”,從而形成一根超長的無縫軌道。高鐵時代,每天動車組列車在萬里鐵道線長鋼軌上安全、高速、平穩地飛馳,車上乘客感覺更加舒適,聽不到車輪與鐵軌“接頭”撞擊的“哐當哐當”聲。業內人士指出,長鋼軌焊接、無縫線路鋪設,無疑已成為我國高鐵核心技術的組成部分。
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