香港鐵路普遍使用來(lái)焊接長(zhǎng)軌的方法主要是熱劑壓接法 (Thermit welding) 和閃電對(duì)頭焊接法 (Flash Butt Welding)。熱劑壓接法是用特制的鋁粉 , 混合氧化鐵粉Fe2O3 , 利用置換反應(yīng) (Displacement reaction) 的原理焊接(即一種活潑性較高的金屬把一種較低活潑性金屬?gòu)乃幕衔镏谐槿〕鰜?lái), 較活潑的金屬則變?yōu)榛衔?。而閃電對(duì)頭焊接法則利用鋼軌的電阻來(lái)加熱鋼軌 , 令鋼軌接口溶化使其接合。
熱劑壓接法的焊接程序 :
1. 把鋁粉與氧化鐵粉混含
2. 將之點(diǎn)燃 , 在熱力達(dá)到攝氏1000度時(shí)便會(huì)產(chǎn)生鐵溶液Fe(l)
3. 再將鐵溶液由砂模注入預(yù)先加熱的鋼軌接頭處 , 如下圖 :
4. 待鋼軌溶化后便將之接合
5. 鋼軌冷卻后將砂模除去 , 再把軌面磨平便成 , 如下圖 :
化學(xué)式 :
2Al(s) + Fe2O3(s) ----> Al2O3(s) + 2Fe(l)
注意 : 在化學(xué)反應(yīng)后所產(chǎn)生的氧化鋁會(huì)浮上表面所以不會(huì)混入鐵溶液內(nèi)。
熱劑壓接法所焊接的鋼軌 , 雖然接頭強(qiáng)度僅達(dá)母材強(qiáng)度的85% , 但其優(yōu)點(diǎn)為設(shè)備簡(jiǎn)單 , 可在工地TRANBBS施工, 適合用于窄小的地方。
注 : 以上兩張圖片均摘錄自九廣輕鐵服務(wù)承諾1999小冊(cè)子內(nèi)。
閃電對(duì)頭焊接法的焊接程序 :
1. 把即將焊接的鋼軌接合表面清潔干凈
2. 把兩條鋼軌對(duì)齊 , 然后通上大電流(需用低電壓)
3. 把兩條鋼軌輕輕一碰 , 鋼軌電阻所產(chǎn)生的高熱會(huì)使接口溶合
4. 待鋼軌冷卻后 , 把表面磨平便成
閃電對(duì)頭焊接法的焊接強(qiáng)度大 , 達(dá)母材的99% , 但是所需的設(shè)備比較大型 , 所以需在廠房?jī)?nèi)施工。
閃電對(duì)頭焊接的設(shè)備
因?yàn)槁奋変佋O(shè)現(xiàn)場(chǎng)的空間一般也很少 , 所以焊接工序會(huì)盡量在廠房?jī)?nèi)進(jìn)行。東鐵使用熱劑壓接法在廠房把每條長(zhǎng)25m的鋼軌先焊接成100m的長(zhǎng)度, 再運(yùn)往工地現(xiàn)場(chǎng)用同一方法與其余的鋼軌連接起來(lái) ;而地鐵則使用閃電對(duì)頭焊接法于廠房里把每條長(zhǎng)18m的鋼軌焊接成72m長(zhǎng),然后運(yùn)往工地使用熱劑壓接法將之連接成長(zhǎng)軌。
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