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捷運技術半年刊 第39期 97年8月 71

三、鋁熱焊接

由於電阻火花焊接機的機體及發電設備龐大，需使用較大之空間供設置，且難以配合
現場動態作業之需求，故長焊鋼軌鋪設後的鋼軌連接係透過鋁熱焊接（Thermite Welding，
TW）（又稱熱劑焊接）將兩長焊軌連成連續長焊鋼軌（Continuous Welded Rail，CWR），
兩鋼軌銜接的焊口位置應在兩軌枕或兩基鈑之正中央處，鋁熱焊接法基本上是利用粉末狀的

鋁和鐵等重金屬氧化物混合成焊接填充材料，將該材料置於坩鍋燃燒爐中，經由點火引燃高
溫之化學反應產生液態狀的熔鋼和氧化鋁熔渣，熔鋼流入兩鋼軌接縫處之模具中，填滿兩端
已預熱鋼軌間的預留縫後，將兩鋼軌接續在一起而形成連續的熔接。

鋁熱焊接使用之施工方法及設備較電阻火花焊接簡易，通常此法用於現場焊接，由於焊
接方式須仰賴焊工之操作與判斷，若焊工焊接經驗不足或操作過程不慎則極易造成焊接瑕
疵，故其品質較不易控制，一般情況下，其焊接檢驗合格率不及電阻火花對焊，惟現階段電
阻火花焊接受限於焊接機具、空間及設備等因素，故鋁熱焊接仍有其使用之必要。
鋁熱焊接係由焊接領班帶領焊接工班（約4~6人）執行，進行焊接須先針對鋼軌銜接佈

設類別決定焊劑種類，茲簡述鋁熱焊接作業程序如下：
(一) 鋼軌端部拋光處理（如圖13）
(二) 鋼軌筆直度調整（如圖14）

以1m鋼直尺由焊口中心向鋼軌兩側檢核踏面與頭部側邊，量測值須小於0.5mm。
(三) 鋼軌間隙調整（如圖15）
鋼軌間隙視不同鋼軌焊接種類而有不同，端視材料供應商建議之鋼軌間隙而定。
(四) 預拱調整（如圖16）
調整理由同電阻火花焊接，預拱高度應為1.5-2mm。

(五) 砂模組裝（如圖17~圖19）
砂模組裝應確實在焊口正中央，避免因預熱及熔接不均而影響焊接品質，組裝完成後以
填縫砂或填縫膏將砂模與鋼軌之間隙填塞緊實，以免鋼軌預熱過程中保溫不足及熔接時產生

漏漿。
(六) 鋼軌預熱（如圖20）
使用氧氣與瓦斯氣體混合之火焰進行預熱，預熱進行前須確認火燄必須位在焊口正中
央，預熱所需時間視情況而定，一般約須4.5-5分鐘。
(七) 點火熔接（如圖21）

點燃坩鍋燃燒爐內之焊接填充材料，高溫化學反應發生時需注意通風及安全。
(八) 焊口剪裁（如圖22）
熔接完成於焊口仍呈紅熱狀況下，採用焊口剪裁機進行熔渣剪裁，剪裁範圍係鋼軌踏面

及軌頭兩側，剪裁之熔渣仍具高溫應予小心處理。
(九) 鋼軌研磨及噴漆標示
當鋼軌回復原色降至常溫時進行研磨，採用鋼軌研磨機及砂輪機進行鋼軌頭部之研磨並
噴漆。
(十) 焊口檢驗

焊口研磨完成後如電阻火花焊之要求，以直尺進行鋼軌筆直度檢驗，確認鋼軌研磨符合