在地铁系统中，钢轨不仅要直接承担车辆的荷重，还要作为牵引供电系统的回流轨，也是信号系统中谐振轨道电路的载体，本项目主要涉及均回流电缆与回流轨焊接引至变电所负极柜，形成一个完整的牵引供电回路。而电缆与钢轨连接的方式目前主要有放热焊接、光焊、栓接等，经查阅资料，放热焊接的主要优点为金属间的复合介面是分子连接，无残留物，结合面不会出现腐蚀现象，无须外加热源，简单，方便，但模具、焊药成本相对较高，施工时间长；光焊优点为无电极，不接触焊件本体，缺点是设备昂贵、维护成本高；第三种栓接连接方式连接牢固，但易腐蚀，钻孔损伤钢轨，施工时间长。
对于现行的三种连接方式，经济性与实用性均不理想，那么有没有一种新的安装方式既能满足电缆与钢轨连接的可靠性，又能最大限度节约项目成本呢？为此，苏州地铁项目部成立QC攻关小组，主要由工程部、物资部联合对均回流电缆焊接技术进行技术攻关。
首先，攻关小组考虑到的是利用常规的手工电弧焊，采用特殊性能的焊条，将电缆接线端子与钢轨焊接在一起。针对钢轨的主要成分为钢，而电缆接线端子的主要成分为铜，两者的焊接属异种焊接，小组成员查阅了《异种难焊材料的焊接新工艺新技术实用手册》（以下简称手册），并结合上海地铁十一号线排流端子制作成功先例，首先想到的是用铜焊条焊接。在天平山车辆段，小组成员一共焊接了5组进行试验，当天的气温为3℃，待焊接处基本冷却后用角磨机去毛刺，涂上沥青防腐，次日，用手锤轻砸焊接处，连接脱落，第一次试验宣告失败。
随即，小组成员认真总结了失败原因。上海地铁十一号线排流端子制作是将紫铜排焊接至螺纹钢，而本项目所用接线端子为镀锡铜接线端子，焊接母材为高锰钢，成分的分析有一定偏差。同时，焊接方式也存在差异，前者采用乙炔气体焊。在《手册》中提到过异种材料的熔点、线膨胀系数、热导率和比热容相差越大，越难进行焊接，以及异种材料之间形成的金属间化合物越多，越难进行焊接。再查阅相关资料得知，铁与铜的熔点、线膨胀系数、热导率、比热容差异较大，这对钢与铜的焊接是不利的；而铁与铜的原子半径、晶格类型及原子外层电子数目等都比较接近，这对钢与铜的焊接又是有利的；同时铁与铜在液态时无限互溶而在固态时能有限互溶的二元合金，温度1094℃时（介于铁与铜的熔点1537℃、1084℃）铁在铜中的溶解度为ωFe=4%，；另外，在铁与铜或铜合金的焊缝中不存在不融合的间层，这也充分说明了，铁与铜的焊接是可行的。
于是，小组成员以继续查阅铜焊的相关资料，发现铜焊条属于低温焊条，焊接时产生的温度为620℃~670℃，而此时铁在铜中的溶解度为仅为ωFe=0.2%，甚至更低，同时，镀锡铜接线端子的表面覆盖的锡在此温度下已充分熔化但并未达沸腾（锡的熔点为232℃，沸点2679℃），生成大量低熔点共晶体，在焊缝晶粒间形成液态薄膜，在焊接应力的作用下加剧了焊接处的脱落。
针对以上所了解的情况，攻关小组又制定出新的方案，即采用焊接温度较高的焊条焊接。
通过查阅《异种金属焊接指南》，并走访苏州本地一家大型冶金件加工厂，经厂里从事焊接加工的老师傅指点，我们决定选取镍基焊条为下一步试验用料。
第二次焊接试验，在等待焊接点冷却后进行的抗拉测试中，每处接线端子拉力达到1000N时仍无明显裂纹产生，电缆与钢轨间实测电阻值为20.36～24.51μW（约20℃时），完全满足《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》（CJJ49-92）的规定：钢轨和负极电缆的连接电阻不能超过1 m钢轨的电阻值（50Kg/m钢轨约为35.23μW），载流量满足短路时最大电流的需求。
通过技术攻关，不但成功解决了钢与铜的异种焊接技术难题，还比采取放热焊或光焊节约成本50余万元。
图1：除锈
图2：防腐处理
图3：打磨、去毛刺
图4：焊接
图5：成品
