[發明專利]一種鋼軌焊接裝置以及鋼軌焊接方法

有效

• 申請號: 201710465638.6
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107262874B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 成鵬;劉樂時;焦建才
• 申請（專利權）人: 中國華冶科工集團有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/16;B23K9/32
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 李琳;王迎

一種鋼軌焊接裝置，鋼軌焊接裝置用于將多段鋼軌焊接在一起，鋼軌焊接裝置包括：隔熱U型底座，具有與鋼軌底的底面和側面貼合的U型槽，在U型槽內設置有第一熔池槽；一對隔熱側板，分別具有與鋼軌腰及鋼軌頭的兩側貼合的曲面，在一對隔熱側板與鋼軌腰及鋼軌頭的兩側貼合的曲面上分別設置有第二熔池槽，其中，在焊接鋼軌時，第一熔池槽與第二熔池槽被布置為在同一垂直于鋼軌長度方向的斷面上延伸，或在同一豎直且與鋼軌長度方向具有夾角的斷面上延伸。該裝置可重復利用，液態金屬恒溫時間長，冶金反應時間充分，穩定焊接質量。焊縫的表面平整、寬窄一致，高低均勻、過渡圓滑，鋼軌的焊縫外觀成型良好。

技術領域

本發明涉及焊接領域，具體地說，涉及一種鋼軌焊接裝置以及鋼軌焊接方法。

背景技術

天車鋼軌焊接常用電弧焊焊接方法，電弧焊每焊接一層需要清理焊接藥皮，電弧焊焊接時還要防止藥皮燙傷，鋼軌底焊接熔化過程中需要十分小心，防止根部單側未溶和夾渣，鋼軌腰焊接時要防止熔化液態鐵水局部下塌、焊瘤，鋼軌頭焊接熔化過程液態金屬時間長，要防止焊接層次厚淬硬現象和微觀裂紋。天車鋼軌長時間在重物碾壓過程中焊縫容易出現瞬間斷裂，給生產線造成停工，企業單位直接損失不可估量。采用常規電弧焊的方法焊接效率低，且焊縫外觀不夠美觀、強度低，容易有焊瘤、夾渣、未焊透、下塌等多種焊接缺陷，因此，需要開發一種能夠高效焊接鋼軌，并且提高鋼軌焊縫強度和外觀的裝置和方法。

發明內容

本發明采用耐火材料自制鋼軌焊接裝置，先進行鋼軌底焊接，然后鋼軌腰和鋼軌頭一次焊接成形，按照本發明的裝置和方法焊接的鋼軌焊縫，超聲波探傷檢驗合格率能夠達到99％。

一種鋼軌焊接裝置，所述鋼軌焊接裝置用于將多段鋼軌焊接在一起，每段鋼軌包括鋼軌頭、所述鋼軌頭下方的鋼軌腰以及所述鋼軌腰下方的鋼軌底，所述鋼軌頭寬度大于所述鋼軌腰的寬度并小于所述鋼軌底的寬度，所述鋼軌焊接裝置包括：隔熱U型底座，具有與鋼軌底的底面和側面貼合的U型槽，在所述U型槽內設置有第一熔池槽；一對隔熱側板，分別具有與鋼軌腰及鋼軌頭的兩側貼合的曲面，在一對隔熱側板與鋼軌腰及鋼軌頭的兩側貼合的曲面上分別設置有第二熔池槽，其中，在焊接鋼軌時，所述第一熔池槽與第二熔池槽被布置為在同一垂直于鋼軌長度方向的斷面上延伸，或在同一豎直且與鋼軌長度方向具有夾角的斷面上延伸。

優選地，所述第一熔池槽從隔熱U型底座的U型槽的一側的上表面沿U型槽的槽內表面一直延伸到U型槽的另一側的上表面；每個第二熔池槽從所述第二熔池槽所在的隔熱側板的上表面一直延伸到所述第二熔池槽所在的隔熱側板的下表面。

優選地，所述第一熔池槽和所述第二熔池槽的每一個的寬度在22mm到24mm的范圍內，深度在0.5mm到1mm范圍內。

優選地，所述鋼軌底、所述鋼軌腰以及所述鋼軌頭由耐火磚制成。

一種利用以上所述的鋼軌焊接裝置進行的鋼軌焊接方法，包括以下步驟：鋼軌底焊接，包括：將兩段鋼軌的待焊接段以預定間隙放置在隔熱U型底座上，所述預定間隙處于第一熔池槽和第二熔池槽所在的斷面上，使得隔熱U型底座的U型槽內表面與兩段鋼軌的鋼軌底的底面和側面貼合，從鋼軌底任一側開始沿焊縫長度方向往復焊接，焊接過程中，焊槍在焊縫寬度方向來回擺動，直到焊接至鋼軌底任一側的斜坡底端，從兩側的斜坡底端向斜坡頂端分別逐漸退步焊接，焊接至鋼軌腰底端收弧，其中所述斜坡為所述鋼軌底向所述鋼軌腰過渡的斜坡；之后進行鋼軌腰和鋼軌頭焊接，包括：將兩塊隔熱側板分別布置在兩段鋼軌的兩側，使得一對隔熱側板的曲面分別貼合在鋼軌腰、鋼軌頭的兩側，從鋼軌腰任一側的底端開始沿焊縫長度方向往復焊接，焊接過程中，焊槍在焊縫寬度方向來回擺動，直到焊接至鋼軌頭的頂面，從鋼軌頭的頂面的兩端分別向鋼軌頭頂面的中點逐漸退步焊接，以將鋼軌腰和鋼軌頭一次成型焊接。

優選地，在鋼軌腰與鋼軌頭焊接的過程中，從鋼軌腰任一側的底端開始沿焊縫長度方向往復焊接的過程中，焊接至鋼軌腰和鋼軌頭的結合點時，從鋼軌腰與鋼軌頭兩個結合點的中點開始分別向鋼軌兩側焊接，直至焊接到鋼軌頭頂面。