本论文采用一种预热控制设备对铝热焊接预热过程中的预热气体流量进行调节及控制。该设备工作原理为:PLC根据触摸屏发出的命令对质量流量控制器进行调节,调节完成后将数据信息反馈至触摸屏,实现闭环控制。应用该设备进行一系列试验及现场应用。采用接触式测温方法对不同预热流量参数下的60 kg/m U75V钢轨进行温度测量。实验结果表明:当预热控制设备流量发生变化时,钢轨端面不同部位预热温度随之变化,即该预热控制设备可有效调节预热过程;当调节预热气体流量为氧气100L/min,丙烷流量为36L/min时,预热完成后端面温度分布较为均匀。采用上述流量参数进行不同轨缝下的温度测量实验,结果表明:当轨缝为28 mm～34 mm时,均可采用该预热参数进行预热;钢轨轨缝为26 mm时,钢轨下颚处预热存在明显不足;钢轨轨缝小于25 mm时,预热喷枪部分火焰被轨头阻挡,导致轨头预热温度高、轨底角温度过低,不适合进行钢轨铝热焊接。对上述流量参数进行优化实验,结果表明:预热4 min时,增大丙烷流量,可加强对钢轨轨头部位的预热效果。在该预热流量参数下进行铝热焊接试验,焊接接头各力学性能均满足标准要求。该预热控制设备应用于高原槽型轨铝热焊接中,焊接接头性能良好。