本文针对大量的钢轨焊接问题,指出了研究焊接问题的重要性,旨在改善焊接技术,提高焊接的质量。首先对近年来长春工务段钢轨伤损情况进行了详细的调查与统计,并将现场出现的焊接缺陷依据缺陷部位分为内部质量缺陷和外部质量缺陷两种。在通过对出现的种种缺陷分类之后,本文对缺陷的概念、产生原因以及形态这三个方面进行详细介绍。在进行分析之后发现,低温环境是长春工务段钢轨出现大量伤损的主要原因。接下来在阐述了钢轨铝热焊的原理之后,分析了低温对钢轨铝热焊焊头的力学性能指标、金相组织以及铝热焊焊接工艺的影响,了解了低温对铝热焊产生质量缺陷的影响机理。并进一步发现低温环境主要是通过提高焊缝金属冷却速度来降低铝热焊焊头质量的。因此,本文提出了铝热焊保温施焊方法以及温度补偿方法。为了检验其实际的可行性,通过试验进行分析。试验表明,二者对提高低温焊接质量均效果显著。但保温施焊方法实施所需时间较长,往往受到“天窗”时间的限制,并且存在安全隐患,在现场不易实现。而温度补偿方法所需时间短,不受天气影响,不仅保证了低温铝热焊的质量要求也满足了列车正常运行的实际需要,对提高长春冬季钢轨焊接施工质量具有现实意义。最后本文肯定了冬季铝热焊的可行性。并且将温度补偿的方法在长春工务段推广应用,取得了良好的效果。为了进一步提高铝热焊的质量,本文认为在焊头延伸性以及低温铝热焊设备两个方面尚有改善的空间,并期待其的进一步完善。