【TB铁路运输标准】 钢轨铝热焊接材料

ICS45.040
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T3322—2013
钢轨铝热焊接材料
Alumino-thermic welding consumables for rail2013-03-13发布
2013-07-01实施
中华人民共和国铁道部发布
规范性引用文件
术语和定义
技术要求
检验方法
检验规则
包装、标志及质量证明书
附录A（资料性附录）
钢轨铝热焊接材料质量证明书
TB/T3322—2013
TB/T3322-2013
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由铁道部标准计量研究所提出并归口。本标准主要起草单位：中国铁道科学研究院金属及化学研究所。本标准主要起草人：高松福、崔成林、杨艳玲、迟俊杰。1范围
钢轨铝热焊接材料
TB/T3322-2013
本标准规定了铁路用钢轨铝热焊接材料的术语和定义，技术要求，检验方法，检验规则，包装、标志及质量证明书。
本标准适用于铁路用钢轨铝热焊接材料的性能验收及供货时的质量验收。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。CB/T233.10钢铁及其合金化学分析方法铜铁试剂分离一铬天青S光度法测定铝量GB/T233.60钢铁及其合金化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅含量GB/T233.62
GB/T233.63
钢铁及其合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量钢铁及其合金化学分析方法高碘酸钠（钾）光度法测定锰量GB/T233.68钢铁及其合金化学分析方法管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量GB/T 233.71
GB/T4336
TB/T1632.3
3术语和定义
钢铁及其合金化学分析方法管式炉内燃烧后重量法测定碳含量碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）钢轨焊接第3部分：铝热焊接
钢轨铝热焊剂alumino-thermic portion for rails由一定重量的焊接用混合金属粉末配比组成，可以进行铝热反应。3.2
砂型mouldunit
由耐火材料制成，固定在待焊钢轨轨缝周围，与轨缝一起组成空腔，成为钢液浇注的型腔。3.3
一次性singleusecrucible
盛放钢轨铝热焊剂的容器，用耐火材料制备。铝热焊剂点燃和反应整个过程均在该容器内完成，只能使用一次。
封箱材料lutingmaterial
由耐火材料组成，用于封堵砂型和钢轨之间的间隙，防止钢液泄露。3.5
铝热焊剂平静时间calm timeduringportion reaction从盛放在埚中的铝热焊剂反应结束，到反应生成的钢液从埚中开始流出所经历的时间。3.6
铝热焊剂反应总时间totaltimeofportionreaction从点燃的高温火柴插人到盛放在增璃中的铝热焊剂开始，到反应生成的钢液从堆璃中开始流出所1
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经历的时间。
4技术要求
4.1一般要求
4.1.1钢轨铝热焊接材料应包含铝热焊剂，砂型，一次性埚，高温火柴，封箱材料。4.1.2焊接材料在正常工艺操作条件下，接头性能应满足TB/T1632.3技术要求。4.1.3和砂型应表面完好，不应存在影响使用的缺陷。铝热焊剂包装应无破损，不应受潮。4.2铝热焊剂
4.2.1铝热焊剂不易着火，800℃以下不发生反应，适于储运。4.2.2铝热焊剂为松散的粒状或粉状，不应成团，结块。4.2.3适用于材质为U71Mn，U71MnG，U75V和U75VG钢轨的铝热焊剂反应生成钢液凝固后的化学成分应满足表1所示要求。适用于其他材质钢轨铝热焊剂反应生成钢液凝固后的化学成分范围可由供需双方协商确定。
表1铝热焊剂反应生成钢液化学成分范围元素
化学成分（质量分数）
0.50~0.80
0.50~1.40
0.00~1.200.00~0.030
0.00~0.035
0.02~0.60
4.2.4铝热焊剂反应过程的平静时间应大于或等于5s，反应总时间应小于或等于35s。4.3砂型
4.3.1砂型应具有适当的强度以适合于现场搬运和运输，三片模结构砂型底板的破断载荷应大于或等于200N。
4.3.2砂型应与相应标准钢轨密贴。砂型与对应标准钢轨在轨底，轨底上坡，轨腰部位和轨头下颚部位的间隙应小于或等于1.0mm。
4.4次性
4.4.1具有钢液自动浇注功能。
4.4.2内表面光洁，应无导致砂粒脱落的凸出或凹坑。4.5高温火柴
高温火柴持续燃烧时间大于或等于8s。检验方法
5.1接头性能检验
焊接接头性能的检验方法按照TB/T1632.3进行。5.2铝热焊剂反应过程时间测定
将铝热焊剂盛放在与之配套的埚内，并固定在支架上。将点燃的高温火柴插人到铝热焊剂中的时刻为T。，逐一记录铝热焊剂反应结束时刻T，铝热焊剂反应生成的钢液从锅底部开始流出的时刻T20
铝热焊剂平静时间为T，-T,，铝热焊剂反应总时间为T，-T。。5.3铝热焊剂800℃以下反应情况判定将铝热焊剂盛放在型腔尺寸为Φ50mm×100mm钢质容器内，铝热焊剂盛放高度为40mm~60mm。然后将盛有干砂的金属托盘放置在炉内，使其随炉加热到800℃±10℃。最后将盛放铝热焊剂的钢质容器放人到温度为800℃±10℃保温炉中的金属托盘内，如图1所示。保温30min后观察铝热焊剂是否发生反应。
说明：
钢质容器：
铝热焊剂：
一干砂；
金属托盘。
图1铝热焊剂易燃性的测定
5.4铝热焊剂反应生成钢液化学成分的测定TB/T3322—2013
5.4.1铝热焊剂反应生成钢液化学成分的测定可采用铸锭法或焊轨法，当两者测定的化学成分有异议时，按铸锭法进行仲裁。
5.4.2铸锭法：将铝热焊剂盛放在与之配套的埚内，并固定在支架上。点燃铝热焊剂，使铝热焊剂反应生成的钢液注人到预先制备的铸锭砂型内。铸锭砂型型腔尺寸为Φ100mm×300mm。铸锭冷却到室温后，清理铸锭表面的残砂。在铸锭中部制取或钻取化学分析试样，如图2所示。试验按GB/T223.10、GB/T223.60、GB/T223.62、GB/T223.63、GB/T223.68、GB/T223.71或GB/T4336规定进行。当出现异议时，按化学分析方法进行仲裁。单位为毫米
$950100
图2铸锭化学分析取样位置（影印区域所示）5.4.3焊轨法：用待检测铝热焊剂及其他配套焊接材料焊接相应材质的钢轨，制备钢轨铝热焊接头。在接头焊缝中部制取化学分析试样。试验按GB/T223.10、GB/T223.60、GB/T223.62、3
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GB/T223.63、GB/T223.68、GB/T223.71或GB/T4336规定进行。当出现异议时，按化学分析方法进行仲裁。
5.5砂型底板破断载荷测定
砂型底板破断载荷的测定时设备的加载速度小于或等于1mm/s。压力加载方式如图3所示。砂型因压力而产生裂纹前的最大压力值为砂型的破断载荷。单位为毫米
图3砂型破断载荷加载方式（箭头所指为加压方向）5.6砂型与相应标准钢轨间隙的测量砂型与相应标准钢轨间隙测量时，采用相应标准钢轨断面作为参考。测量位置如图4粗线部分所示。
图4砂型与相配套钢轨间隙的测量位置（图中加粗线所示）6检验规则
6.1组批规则
同一批原材料，在相同的工艺条件下一次生产出来的产品为一组批。每组批焊接材料不应超过5000套。
6.2出厂检验
6.2.1检验应从每批焊接材料中随机抽取一定比例的样品进行，个项目一次检验不合格，可加倍取样复检，若复检不合格，则该批产品不合格。6.2.2出厂检验项目及抽检比例见表2。4
接头性能检验
接头性能检验
铝热焊剂
项目名称
表2检验项目及抽检比例
出厂检验
静弯强度
焊缝硬度
软化区宽度
疲劳强度
软化区宽度
拉伸性能
金相组织
平静时间T，-T，
反应总时间T，-T。
800℃以下是否发生反应
反应生成钢液化学成分
底板的破断载荷
与相应标准钢轨间隙
表面质量
埚表面质量
高温火柴持续燃烧时间
抽样不足1套按1套抽检。
注：“”表示应检验；“一”表示可不检验。型式检验
型式检验为表2所列全项检验。在下列情况下应进行型式检验：新产品定型时；
制造工艺、结构、材质等发生重大变化时；停产一年及以上，再重新投入批量生产时；生产地址发生变更时；
连续生产时间达到12个月时。
包装、标志及质量证明书
高温火柴与铝热焊剂应分别包装。7.2包装应严密，洁净，防潮。
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型式检验
7.3外包装应有明显标识，标识供方厂名全称，产品名称，产品批号，适用钢轨型号和材质，生产日期等。
7.4生产商应提供每批焊接材料的质量证明书，质量证明书参见附录A。7.5焊接材料保质期不少于2年。5
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产品批号
适用钢轨
接头性能检验
铝热焊剂
项目名称
附录A
（资料性附录）
钢轨铝热焊接材料质量证明书
制造单位
静弯强度
焊缝硬度
平静时间T，-T
反应总时间T，-T。
800℃以下是否发生反应
反应生成钢液化学成分
底板的破断载荷
与相应标准钢轨间隙
表面质量wwW.bzxz.Net
甘表面质量
高温火柴持续燃烧时间
注：各种焊接材料可以单独出具质量证明书。6
中华人民共和国
铁道行业标准
钢轨铝热焊接材料
Alumino-thermic welding consumables for railTB/T3322—2013
中国铁道出版社出版、发行
（100054，北京市西城区右安门西街8号）读者服务部电话：市电（010）51873174，路电（021)73174中国铁道出版社印刷厂印刷
侵权必究
版权专有
开本：880mm×1230mm
2013年6月第1版
5字数：11千字
印张：0.75
2013年6月第1次印刷
151133960
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