2024年3月29日发(作者：本方雅)
高速铁路无缝线路钢轨焊接技术的研究
周奕
【摘 要】针对国内外目前主要的无缝线路钢轨焊接方法的优缺点进行研究分析,并
结合我国铁路实际情况.就无缝线路钢轨焊接质量的提高提出一些建议.
【期刊名称】《上海铁道科技》
【年(卷),期】2009(000)003
【总页数】3页(P15-17)
【关键词】高速铁路;无缝线路;钢轨焊接;研究
【作 者】周奕
【作者单位】上海铁路局建设管理处
【正文语种】中 文
【中图分类】U2
钢轨焊接是铺设无缝线路的重要环节，其几何外形尺寸的平顺和内部质量，是保证
无缝线路正常运营的关键。随着我国铁路高速、重载和安全技术的发展，对钢轨焊
接提出了越来越高的要求。当前，国内外无缝线路的钢轨焊接方式主要有接触(闪
光)焊、气压焊、铝热焊、电弧焊等四种，这几种焊接技术已趋于成熟，能基本满
足重载、高速铁路的要求，其质量主要取决于施工工艺和控制水平，特别是设备的
自动化控制以及作业人员素质。
1 钢轨焊接工艺
1.1 焊接方法及其原理
钢轨长度受制于制造、运输、铺设和养护技术,目前各国一般采用分步焊接钢轨的
办法,即先在焊轨厂或焊轨基地将钢厂生产的25m(新建客运专线采用50m或
100m)标准轨进行闪光焊接,连接成 200～500（m）的长轨条,再由专用运轨车将
其运至铺设工地,通过现场焊接将长轨条连接成为900～1500（m）的单元轨节。
现场钢轨焊接的主要方式为铝热焊和气压焊,目前也在尝试闪光焊。对跨区间无缝
线路铺设后需进行三次焊接,即采用铝热焊或者移动气压焊等将单元轨连焊成超长
无缝线路。由于闪光焊和气压焊接头为致密锻造组织,接头韧性好,尤其是闪光焊,伤
损率低,具有明显的优势。
闪光焊主要依靠引进国外先进的焊轨设备；铝热焊主要采用法国、德国铝热焊设备
和焊剂，还有少量为国产；气压焊设备主要为国产,目前已研制出数控气压焊机，
可基本消除人为因素影响，使焊接质量显著提高。在这几种焊接方法中,由于焊接
原理的不同，使用的侧重点也不同。
1.1.1 接触焊（闪光对焊）
接触焊主要是利用电流通过电阻时所产生的热量熔接焊件,再经顶锻完成焊接，如
图1所示。其特点是设备的自动化控制水平高，焊接质量高。
接触闪光对焊是各国铁路无缝线路中使用最广泛，也是最主要的钢轨焊接方法，其
焊接质量优良、力学性能接近钢轨母材。其主要分为连续闪光焊、预热闪光焊和脉
动闪光焊三种方式。
1.1.2 气压焊
气压焊主要是人工操作气压焊设备，用氧－乙炔火焰加热端头，利用气体燃料燃烧
产生的热能将轨端加热到塑性或熔化状态,使其产生塑性凸起、轨头出现“镜面溶
池”，再加一定的顶锻压力形成接头，如图2所示。采用气压焊一次性投资小,无
需大功率电源,焊接时间短,焊接质量好,一般在现场焊接中使用。其缺点是焊接时对
接头断面的处理要求十分严格,并且在焊接时需要钢轨有一定的纵向移动,因此对超
长钢轨的焊接有一定难度,特别是无法进行跨区间无缝线路的线上焊接。
图1 接触焊原理
图2 气压焊原理
移动气压焊接在日本铁路长轨条焊接中大量采用，我国铁路也在使用。
良好的气压焊接接头力学性能接近钢轨母材，但对焊接技术要求较高。焊接质量的
稳定和外观平顺与焊工素质、压接机质量及焊接工况紧密相关。“光斑”和“未焊
合”是气压焊接头结合面上出现的主要缺陷，大面积“光斑”易造成线路上焊接接
头断裂。
1.1.3 铝热焊
铝热焊接是采用铝和重金属氧化物的混合物为焊剂,将铝热焊剂放入坩锅燃着后剧
烈放热,将钢轨预热,坩锅内融化的钢水流入砂模中,从而实现钢轨的焊接。铝热焊设
备简单、操作方便,但性能较差,必须加强现场的试验检查。
铁路上常用的钢轨铝热焊，其实质是冶金铸焊，焊头力学性能及各项检验指标均比
闪光焊低。气孔、夹渣、裂纹及未熔合是铝热焊缝的主要缺陷，也是造成焊头断裂
的直接原因。铝热焊在各国应用情况有所不同，日本规定在新干线上不得使用，而
法国、德国的铝热焊均能达到较高质量。
1.1.4 电弧焊
电弧焊的工作原理是使用电焊条或焊丝与钢轨端面产生电弧电热熔化，冷却后形成
对焊焊头，属于熔化焊方法。在日本用于单元轨节的焊接。一般在现场用于维修工
作,焊接金属能达到母材的机械性能,硬度和耐磨强度有时甚至超过钢轨质量。钢轨
电弧焊在国外已有较长的发展历史,但在我国尚处起步阶段。这种方法焊接时间长，
而且对焊接工艺、焊工技术要求很高，焊接质量稳定性较差。
各种钢轨焊接方法及特点见表1。
表1 钢轨焊接方法及比较?
无缝线路钢轨焊接技术主要有上述几种，由于各国发展无缝线路钢轨焊接技术不尽
相同，各有特点。日本高速铁路钢轨焊接经历了一个对各种焊接方法逐步认识、改
进、提高和完善的过程，采用闪光接触焊和气压焊一次焊接，将标准钢轨在厂内或
基地内焊成长钢轨，二次焊接和三次焊接多采用铝热焊、强迫成形电弧焊和气压焊，
即在铺设现场将钢轨焊成超长无缝线路。前苏联正线钢轨焊接只采用接触焊方法。
在世界各国铁路中，德国的铝热焊技术发展较早。多年来德国在铁路上全面采用铝
热焊接技术，使铝热焊焊接技术得以不断改进，目前现场普遍采用的“短时预热快
速铝热焊法”，几乎成为德国联邦铁路现场焊连钢轨接头的唯一方法。其最大特色
是改进了预热的加速器，从而使铝热焊接头的焊接时间大大缩短，并改善了接头的
材质性能，使焊接接头更加可靠。法国在高速铁路钢轨焊接技术上发展较快，基地
焊接采用先进的接触焊法，现场线上焊接有移动式接触焊和一次性坩埚铝热焊，可
成功地完成一个钢轨接头的焊接，有严密、完整的焊接工艺。
1.2 焊接技术标准
实践证明，若钢轨焊接质量不良，将给线路维修工作带来很多麻烦，严重者会危及
行车安全。我国普通无缝铁路钢轨采用中国铁道行业标准TB/T1632-1991《钢轨
焊接接头技术条件》作为钢轨焊接接头的质量验收标准。十多年来，该标准对保证
我国钢轨焊接质量起到了积极的作用。秦沈客运专线在此基础上提高了钢轨焊接接
头的几何偏差控制标准，制定出《秦沈客运专线有砟轨道工程施工技术细则》。秦
沈客运专线要求长钢轨焊接采用基地接触焊，在正式焊接前必须按照标准由铁道部
指定的权威机构进行焊接接头形式检验，并确定相应的焊接工艺参数；在正式生产
后每焊接500个钢轨接头需进行一次周期性生产检验。
结合我国钢轨焊接现状，并参考国外钢轨焊接技术标准，我国对钢轨焊接标准进行
了修订，标准名称为《钢轨焊接》。新修订的标准沿用了TB/T1632-1991的一些
规定，同时参考了欧洲钢轨闪光焊标准草案，增加了过程控制方面的内容。新修订
的标准将促进国内钢轨焊接企业的标准化管理。
根据我国300km/h高速铁路发展的需要，铁道部已制定出《高速铁路钢轨焊接接
头技术条件》，作为对高速铁路钢轨焊接接头质量的验收标准。表2是参照法国
铁路标准并结合我国焊接标准列出的焊接接头允许几何偏差值。
表2 焊接接头允许几何偏差(mm/m)?
2 钢轨焊接质量分析
2.1 钢轨焊接质量现状
钢轨焊接是无缝线路的基础，是铺设无缝线路的一个重要环节，焊接质量是保证无
缝线路正常运用的关键。
我国目前主要采用的钢轨焊接方法有闪光对焊、气压焊和铝热焊。据1998年至
2000年统计结果，闪光焊接头约占我国无缝线路接头总数的87%，气压焊接头约
占接头总数的10%，铝热焊接头约占接头总数的3%。闪光焊与气压焊的接头强
度大致相同，而且两者接头强度都大于铝热焊。气压焊接头没有闪光焊接头中的脱
碳层，脱碳层对接头强度产生的负面效应随钢材强度级别的增加而更加显著，因此
从理论上讲，气压焊的接头强度至少不小于闪光焊的接头强度，但气压焊对操作人
员要求较高。铝热焊接头是铸态组织，其强度低于闪光焊和气压焊的接头强度。
从接头外观质量方面比较，固定式闪光焊在工厂内焊接，闪光焊机有先进的自动对
中系统，焊后用精磨机打磨接头，因此接头外观质量最好；移动式闪光焊在国外主
要应用于现场焊接短轨，在国内主要应用于地铁，还没有应用于铁路正线现场焊接
长轨。而气压焊和铝热焊主要在现场进行操作，需要人工辅助设备实现对中，但在
焊接过程中，铝热焊没有顶锻过程，因此铝热焊接头的外观质量并不次于闪光焊；
气压焊存在顶锻过程，控制气压焊接头的外观质量比较困难。
从焊接接头质量稳定性方面比较，固定式闪光焊最好，铝热焊次之，气压焊对焊工
素质要求较高，不容易控制稳定性。
2.2 焊接质量问题分析
钢轨焊接质量受到众多因素影响，从材质上讲主要受钢轨母材和焊接方法影响，从
技术上讲主要受焊接工艺和操作水平影响。总的来说，钢轨焊接质量问题主要分为
焊接技术和质量控制两个方面。
2.2.1 焊接技术
⑴钢轨母材
钢轨成分不同，采用不同焊接方法时的内部组织转变机理不同，形成焊接缺陷的敏
感性也不同。目前对钢轨焊接性的评价偏重于使用焊接性，对工艺焊接性和热焊接
性研究不够。闪光焊是熔化压力焊，气压焊是塑性压力焊，铝热焊有填充金属，这
三种方法机理不同，应分别进行工艺焊接性的研究，不能以一种方法取代其他方法。
⑵焊接设备
对于闪光对焊，国内现有8种型号的钢轨闪光焊机，分别是：GAAS80/700、
GAAS80/580、K190、K900、K920、K1000、ZFR11 GC4T、AMS50。不同的
设备型号、不同的设备状态具有不同的质量稳定性，特别是在焊接高强度钢轨（如
PD3）时，焊接质量的差异尤为明显，因此需要对焊轨设备进行专业评估。
对于气压焊，其设备有待进一步改进，气压焊焊接钢轨时，钢轨对位由人工控制，
火焰状态及加热过程也主要靠人工控制，因此气压焊质量受焊工素质和熟练程度影
响很大。
此外，由于闪光焊等焊接设备都是依赖进口，因此进口设备使用不良，配件投入少
的情况在闪光焊方面尤为突出。多数焊轨厂都配备了国际上较为先进的进口设备，
诸如除锈机、焊机、矫直机、精磨机等，保修期过后，对设备的保养、检修都由焊
轨厂自行解决。通过对国外负责售后服务的相关技术人员调查反映，国内有些焊轨
厂在设备保养、检修方面做得不到位，比如使用的润滑油牌号不对，降低了设备的
精度或造成设备严重损伤；电气连接件没有定期检查；设备长期使用后不进行必要
的检查和标定等等。有的铁路局对进口设备的养护费用投入太少，没有足够的配件
储备。有些焊轨厂开发了一些国产化配件，但是缺乏全面的跟踪考核评价，在全路
范围内，配件国产化没有实现规范化。设备状态不良甚至带病作业，影响接头质量。
2.2.2 质量控制
⑴规范不健全
现行铁路钢轨焊接规范“钢轨焊接接头技术条件（TB/T1632-1991）”侧重接头
性能的检验，缺少过程控制的内容。国外的标准都强调过程控制。过程控制不仅应
包括焊接过程中关键的技术要求，也应包括施工资质、检验及批准的程序等广义的
控制要求。即现有规范需要从质量检验向质量保证体系的转变。
⑵标准执行不善
现场施工中焊接规程没有得到很好地执行，许多焊轨施工组织不能完全执行铁道行
业标准（TB/T1632-1991），没有很好地控制试验项目的完整性，没有全部完成
标准中规定的试验项目就开始上线作业。许多焊轨施工组织缺乏健全有效的管理体
制。现场焊接出现问题时，没有完善的解决处理程序。有的施工组织在焊轨现场没
有技术人员监督指导，焊接质量完全依靠焊工的责任心，容易导致质量失控。
⑶操作人员、设备及资质不合格
上海铁路局在80年代末对气压焊的焊接光斑进行了改善，取得了成效，提出了气
压焊质量优于铝热焊，而有的铁路局操作人员没有真正地掌握气压焊技术，而判断
为气压焊质量比铝热焊差，全面否定气压焊。
钢轨焊接行业没有行业施工准入制度，施工组织缺乏资质认证和约束。有些焊轨施
工单位，在没有组织焊工培训并取得相应的操作许可证，没有完善的焊轨质量管理
体系，甚至在每年的焊轨任务量很少的情况下，购买了设备，只完成了接头的部分
检验项目后，就上道焊轨，这种现象在气压焊方面尤为严重。没有准入制度，缺乏
资质认证，就难以对施工组织进行规范和约束。
我国在各铁路局管辖内的焊轨工程施工，一般都是在完成某一区段后，在局管内的
段与段之间进行区段工程验交，交工时所能查验的仅仅是接头外观质量，对于施工
过程中的情况，往往没有路局或第三方的监督。没有过程监督，在质量检验、周期
性生产检验、作业人员的资格、作业过程是否标准化等方面，就容易产生疏漏，而
这些容易疏漏的方面，正是影响焊轨质量的关键。
3 提高钢轨焊接质量的建议
3.1 完善钢轨焊接技术规程
现行的铁路钢轨焊接规程“钢轨焊接接头技术条件”（TB/T1632-1991）单纯强
调质量检验而缺乏质量保证体系，不利于焊接质量控制。因此需要增加过程控制的
内容，对焊轨企业的资质、焊工资质、设备条件、检验及批准的程序、以及各种焊
接方法实施过程的基本要求等，提出统一的要求，为促进标准化作业奠定基础。同
时还应该增加有关转辙叉部焊接等有关无缝线路焊接方面的内容，保证跨区间无缝
线路施工，将钢轨分级使用后的钢轨焊接纳入标准化体系。
3.2 实行资格认证制度
对焊轨施工组织进行全面考核、认证后，颁发许可证并定期复查，对于人员素质、
设备条件、管理体系、标准化作业、质量业绩等方面问题严重的施工组织，限制施
工许可范围，或者借鉴国外分级制的做法，实现行业内有序竞争。
3.3 控制施工过程
钢轨焊接施工实行监理制，确保过程控制达到预期目的。焊轨监理人员应该经过钢
轨焊接专业培训后，持证上岗。
3.4 加强技术培训和管理
强制执行铁路相关技术要求和施工规程，对焊工和管理人员进行系统的培训、考试，
提高技术素质和管理水平，使施工组织能够自主发现问题，从严控制作业过程，从
而彻底改变被动解决问题的局面。
2024年3月29日发(作者：本方雅)
高速铁路无缝线路钢轨焊接技术的研究
周奕
【摘 要】针对国内外目前主要的无缝线路钢轨焊接方法的优缺点进行研究分析,并
结合我国铁路实际情况.就无缝线路钢轨焊接质量的提高提出一些建议.
【期刊名称】《上海铁道科技》
【年(卷),期】2009(000)003
【总页数】3页(P15-17)
【关键词】高速铁路;无缝线路;钢轨焊接;研究
【作 者】周奕
【作者单位】上海铁路局建设管理处
【正文语种】中 文
【中图分类】U2
钢轨焊接是铺设无缝线路的重要环节，其几何外形尺寸的平顺和内部质量，是保证
无缝线路正常运营的关键。随着我国铁路高速、重载和安全技术的发展，对钢轨焊
接提出了越来越高的要求。当前，国内外无缝线路的钢轨焊接方式主要有接触(闪
光)焊、气压焊、铝热焊、电弧焊等四种，这几种焊接技术已趋于成熟，能基本满
足重载、高速铁路的要求，其质量主要取决于施工工艺和控制水平，特别是设备的
自动化控制以及作业人员素质。
1 钢轨焊接工艺
1.1 焊接方法及其原理
钢轨长度受制于制造、运输、铺设和养护技术,目前各国一般采用分步焊接钢轨的
办法,即先在焊轨厂或焊轨基地将钢厂生产的25m(新建客运专线采用50m或
100m)标准轨进行闪光焊接,连接成 200～500（m）的长轨条,再由专用运轨车将
其运至铺设工地,通过现场焊接将长轨条连接成为900～1500（m）的单元轨节。
现场钢轨焊接的主要方式为铝热焊和气压焊,目前也在尝试闪光焊。对跨区间无缝
线路铺设后需进行三次焊接,即采用铝热焊或者移动气压焊等将单元轨连焊成超长
无缝线路。由于闪光焊和气压焊接头为致密锻造组织,接头韧性好,尤其是闪光焊,伤
损率低,具有明显的优势。
闪光焊主要依靠引进国外先进的焊轨设备；铝热焊主要采用法国、德国铝热焊设备
和焊剂，还有少量为国产；气压焊设备主要为国产,目前已研制出数控气压焊机，
可基本消除人为因素影响，使焊接质量显著提高。在这几种焊接方法中,由于焊接
原理的不同，使用的侧重点也不同。
1.1.1 接触焊（闪光对焊）
接触焊主要是利用电流通过电阻时所产生的热量熔接焊件,再经顶锻完成焊接，如
图1所示。其特点是设备的自动化控制水平高，焊接质量高。
接触闪光对焊是各国铁路无缝线路中使用最广泛，也是最主要的钢轨焊接方法，其
焊接质量优良、力学性能接近钢轨母材。其主要分为连续闪光焊、预热闪光焊和脉
动闪光焊三种方式。
1.1.2 气压焊
气压焊主要是人工操作气压焊设备，用氧－乙炔火焰加热端头，利用气体燃料燃烧
产生的热能将轨端加热到塑性或熔化状态,使其产生塑性凸起、轨头出现“镜面溶
池”，再加一定的顶锻压力形成接头，如图2所示。采用气压焊一次性投资小,无
需大功率电源,焊接时间短,焊接质量好,一般在现场焊接中使用。其缺点是焊接时对
接头断面的处理要求十分严格,并且在焊接时需要钢轨有一定的纵向移动,因此对超
长钢轨的焊接有一定难度,特别是无法进行跨区间无缝线路的线上焊接。
图1 接触焊原理
图2 气压焊原理
移动气压焊接在日本铁路长轨条焊接中大量采用，我国铁路也在使用。
良好的气压焊接接头力学性能接近钢轨母材，但对焊接技术要求较高。焊接质量的
稳定和外观平顺与焊工素质、压接机质量及焊接工况紧密相关。“光斑”和“未焊
合”是气压焊接头结合面上出现的主要缺陷，大面积“光斑”易造成线路上焊接接
头断裂。
1.1.3 铝热焊
铝热焊接是采用铝和重金属氧化物的混合物为焊剂,将铝热焊剂放入坩锅燃着后剧
烈放热,将钢轨预热,坩锅内融化的钢水流入砂模中,从而实现钢轨的焊接。铝热焊设
备简单、操作方便,但性能较差,必须加强现场的试验检查。
铁路上常用的钢轨铝热焊，其实质是冶金铸焊，焊头力学性能及各项检验指标均比
闪光焊低。气孔、夹渣、裂纹及未熔合是铝热焊缝的主要缺陷，也是造成焊头断裂
的直接原因。铝热焊在各国应用情况有所不同，日本规定在新干线上不得使用，而
法国、德国的铝热焊均能达到较高质量。
1.1.4 电弧焊
电弧焊的工作原理是使用电焊条或焊丝与钢轨端面产生电弧电热熔化，冷却后形成
对焊焊头，属于熔化焊方法。在日本用于单元轨节的焊接。一般在现场用于维修工
作,焊接金属能达到母材的机械性能,硬度和耐磨强度有时甚至超过钢轨质量。钢轨
电弧焊在国外已有较长的发展历史,但在我国尚处起步阶段。这种方法焊接时间长，
而且对焊接工艺、焊工技术要求很高，焊接质量稳定性较差。
各种钢轨焊接方法及特点见表1。
表1 钢轨焊接方法及比较?
无缝线路钢轨焊接技术主要有上述几种，由于各国发展无缝线路钢轨焊接技术不尽
相同，各有特点。日本高速铁路钢轨焊接经历了一个对各种焊接方法逐步认识、改
进、提高和完善的过程，采用闪光接触焊和气压焊一次焊接，将标准钢轨在厂内或
基地内焊成长钢轨，二次焊接和三次焊接多采用铝热焊、强迫成形电弧焊和气压焊，
即在铺设现场将钢轨焊成超长无缝线路。前苏联正线钢轨焊接只采用接触焊方法。
在世界各国铁路中，德国的铝热焊技术发展较早。多年来德国在铁路上全面采用铝
热焊接技术，使铝热焊焊接技术得以不断改进，目前现场普遍采用的“短时预热快
速铝热焊法”，几乎成为德国联邦铁路现场焊连钢轨接头的唯一方法。其最大特色
是改进了预热的加速器，从而使铝热焊接头的焊接时间大大缩短，并改善了接头的
材质性能，使焊接接头更加可靠。法国在高速铁路钢轨焊接技术上发展较快，基地
焊接采用先进的接触焊法，现场线上焊接有移动式接触焊和一次性坩埚铝热焊，可
成功地完成一个钢轨接头的焊接，有严密、完整的焊接工艺。
1.2 焊接技术标准
实践证明，若钢轨焊接质量不良，将给线路维修工作带来很多麻烦，严重者会危及
行车安全。我国普通无缝铁路钢轨采用中国铁道行业标准TB/T1632-1991《钢轨
焊接接头技术条件》作为钢轨焊接接头的质量验收标准。十多年来，该标准对保证
我国钢轨焊接质量起到了积极的作用。秦沈客运专线在此基础上提高了钢轨焊接接
头的几何偏差控制标准，制定出《秦沈客运专线有砟轨道工程施工技术细则》。秦
沈客运专线要求长钢轨焊接采用基地接触焊，在正式焊接前必须按照标准由铁道部
指定的权威机构进行焊接接头形式检验，并确定相应的焊接工艺参数；在正式生产
后每焊接500个钢轨接头需进行一次周期性生产检验。
结合我国钢轨焊接现状，并参考国外钢轨焊接技术标准，我国对钢轨焊接标准进行
了修订，标准名称为《钢轨焊接》。新修订的标准沿用了TB/T1632-1991的一些
规定，同时参考了欧洲钢轨闪光焊标准草案，增加了过程控制方面的内容。新修订
的标准将促进国内钢轨焊接企业的标准化管理。
根据我国300km/h高速铁路发展的需要，铁道部已制定出《高速铁路钢轨焊接接
头技术条件》，作为对高速铁路钢轨焊接接头质量的验收标准。表2是参照法国
铁路标准并结合我国焊接标准列出的焊接接头允许几何偏差值。
表2 焊接接头允许几何偏差(mm/m)?
2 钢轨焊接质量分析
2.1 钢轨焊接质量现状
钢轨焊接是无缝线路的基础，是铺设无缝线路的一个重要环节，焊接质量是保证无
缝线路正常运用的关键。
我国目前主要采用的钢轨焊接方法有闪光对焊、气压焊和铝热焊。据1998年至
2000年统计结果，闪光焊接头约占我国无缝线路接头总数的87%，气压焊接头约
占接头总数的10%，铝热焊接头约占接头总数的3%。闪光焊与气压焊的接头强
度大致相同，而且两者接头强度都大于铝热焊。气压焊接头没有闪光焊接头中的脱
碳层，脱碳层对接头强度产生的负面效应随钢材强度级别的增加而更加显著，因此
从理论上讲，气压焊的接头强度至少不小于闪光焊的接头强度，但气压焊对操作人
员要求较高。铝热焊接头是铸态组织，其强度低于闪光焊和气压焊的接头强度。
从接头外观质量方面比较，固定式闪光焊在工厂内焊接，闪光焊机有先进的自动对
中系统，焊后用精磨机打磨接头，因此接头外观质量最好；移动式闪光焊在国外主
要应用于现场焊接短轨，在国内主要应用于地铁，还没有应用于铁路正线现场焊接
长轨。而气压焊和铝热焊主要在现场进行操作，需要人工辅助设备实现对中，但在
焊接过程中，铝热焊没有顶锻过程，因此铝热焊接头的外观质量并不次于闪光焊；
气压焊存在顶锻过程，控制气压焊接头的外观质量比较困难。
从焊接接头质量稳定性方面比较，固定式闪光焊最好，铝热焊次之，气压焊对焊工
素质要求较高，不容易控制稳定性。
2.2 焊接质量问题分析
钢轨焊接质量受到众多因素影响，从材质上讲主要受钢轨母材和焊接方法影响，从
技术上讲主要受焊接工艺和操作水平影响。总的来说，钢轨焊接质量问题主要分为
焊接技术和质量控制两个方面。
2.2.1 焊接技术
⑴钢轨母材
钢轨成分不同，采用不同焊接方法时的内部组织转变机理不同，形成焊接缺陷的敏
感性也不同。目前对钢轨焊接性的评价偏重于使用焊接性，对工艺焊接性和热焊接
性研究不够。闪光焊是熔化压力焊，气压焊是塑性压力焊，铝热焊有填充金属，这
三种方法机理不同，应分别进行工艺焊接性的研究，不能以一种方法取代其他方法。
⑵焊接设备
对于闪光对焊，国内现有8种型号的钢轨闪光焊机，分别是：GAAS80/700、
GAAS80/580、K190、K900、K920、K1000、ZFR11 GC4T、AMS50。不同的
设备型号、不同的设备状态具有不同的质量稳定性，特别是在焊接高强度钢轨（如
PD3）时，焊接质量的差异尤为明显，因此需要对焊轨设备进行专业评估。
对于气压焊，其设备有待进一步改进，气压焊焊接钢轨时，钢轨对位由人工控制，
火焰状态及加热过程也主要靠人工控制，因此气压焊质量受焊工素质和熟练程度影
响很大。
此外，由于闪光焊等焊接设备都是依赖进口，因此进口设备使用不良，配件投入少
的情况在闪光焊方面尤为突出。多数焊轨厂都配备了国际上较为先进的进口设备，
诸如除锈机、焊机、矫直机、精磨机等，保修期过后，对设备的保养、检修都由焊
轨厂自行解决。通过对国外负责售后服务的相关技术人员调查反映，国内有些焊轨
厂在设备保养、检修方面做得不到位，比如使用的润滑油牌号不对，降低了设备的
精度或造成设备严重损伤；电气连接件没有定期检查；设备长期使用后不进行必要
的检查和标定等等。有的铁路局对进口设备的养护费用投入太少，没有足够的配件
储备。有些焊轨厂开发了一些国产化配件，但是缺乏全面的跟踪考核评价，在全路
范围内，配件国产化没有实现规范化。设备状态不良甚至带病作业，影响接头质量。
2.2.2 质量控制
⑴规范不健全
现行铁路钢轨焊接规范“钢轨焊接接头技术条件（TB/T1632-1991）”侧重接头
性能的检验，缺少过程控制的内容。国外的标准都强调过程控制。过程控制不仅应
包括焊接过程中关键的技术要求，也应包括施工资质、检验及批准的程序等广义的
控制要求。即现有规范需要从质量检验向质量保证体系的转变。
⑵标准执行不善
现场施工中焊接规程没有得到很好地执行，许多焊轨施工组织不能完全执行铁道行
业标准（TB/T1632-1991），没有很好地控制试验项目的完整性，没有全部完成
标准中规定的试验项目就开始上线作业。许多焊轨施工组织缺乏健全有效的管理体
制。现场焊接出现问题时，没有完善的解决处理程序。有的施工组织在焊轨现场没
有技术人员监督指导，焊接质量完全依靠焊工的责任心，容易导致质量失控。
⑶操作人员、设备及资质不合格
上海铁路局在80年代末对气压焊的焊接光斑进行了改善，取得了成效，提出了气
压焊质量优于铝热焊，而有的铁路局操作人员没有真正地掌握气压焊技术，而判断
为气压焊质量比铝热焊差，全面否定气压焊。
钢轨焊接行业没有行业施工准入制度，施工组织缺乏资质认证和约束。有些焊轨施
工单位，在没有组织焊工培训并取得相应的操作许可证，没有完善的焊轨质量管理
体系，甚至在每年的焊轨任务量很少的情况下，购买了设备，只完成了接头的部分
检验项目后，就上道焊轨，这种现象在气压焊方面尤为严重。没有准入制度，缺乏
资质认证，就难以对施工组织进行规范和约束。
我国在各铁路局管辖内的焊轨工程施工，一般都是在完成某一区段后，在局管内的
段与段之间进行区段工程验交，交工时所能查验的仅仅是接头外观质量，对于施工
过程中的情况，往往没有路局或第三方的监督。没有过程监督，在质量检验、周期
性生产检验、作业人员的资格、作业过程是否标准化等方面，就容易产生疏漏，而
这些容易疏漏的方面，正是影响焊轨质量的关键。
3 提高钢轨焊接质量的建议
3.1 完善钢轨焊接技术规程
现行的铁路钢轨焊接规程“钢轨焊接接头技术条件”（TB/T1632-1991）单纯强
调质量检验而缺乏质量保证体系，不利于焊接质量控制。因此需要增加过程控制的
内容，对焊轨企业的资质、焊工资质、设备条件、检验及批准的程序、以及各种焊
接方法实施过程的基本要求等，提出统一的要求，为促进标准化作业奠定基础。同
时还应该增加有关转辙叉部焊接等有关无缝线路焊接方面的内容，保证跨区间无缝
线路施工，将钢轨分级使用后的钢轨焊接纳入标准化体系。
3.2 实行资格认证制度
对焊轨施工组织进行全面考核、认证后，颁发许可证并定期复查，对于人员素质、
设备条件、管理体系、标准化作业、质量业绩等方面问题严重的施工组织，限制施
工许可范围，或者借鉴国外分级制的做法，实现行业内有序竞争。
3.3 控制施工过程
钢轨焊接施工实行监理制，确保过程控制达到预期目的。焊轨监理人员应该经过钢
轨焊接专业培训后，持证上岗。
3.4 加强技术培训和管理
强制执行铁路相关技术要求和施工规程，对焊工和管理人员进行系统的培训、考试，
提高技术素质和管理水平，使施工组织能够自主发现问题，从严控制作业过程，从
而彻底改变被动解决问题的局面。