[發(fā)明專利]一種適用于鋼軌的管極電渣焊接模具裝置

有效

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• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN107931826B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李金華;彭鵬;李力;丁韋;宋宏圖;高振坤;胡玉堂;趙國
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司金屬及化學研究所;北京中鐵科新材料技術(shù)有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司
• 主分類號: B23K25/00
• 分類號: B23K25/00;B23K37/04
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11382
• 代理人: 曹津燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼軌焊接領(lǐng)域，尤其是一種適用于鋼軌的管極電渣焊接模具裝置。

背景技術(shù)

電渣焊接速度快，效率高，焊縫的冷卻速度快于鋁熱焊，慢于電弧焊，焊縫質(zhì)量更易控制。電渣焊通常是在焊件處于垂直位置的情況下進行的，渣池不僅需要足夠的深度，也需要一定的體積，比較適合鋼軌這種大斷面焊接，但鋼軌的軌腳較薄較寬，是電渣焊接的難點位置。

鋼軌電渣焊接的關(guān)鍵主要包括焊接模具、焊接材料以及焊接工藝三部分。焊接模具的設(shè)計需考慮幾個方面：模具材料、待焊鋼軌截面形狀、內(nèi)循環(huán)冷卻、焊接工藝特點等。

電焊接模具需根據(jù)電渣焊接的特點、鋼軌形狀以及焊接一次成型的需求，進行設(shè)計發(fā)明。

由于電渣焊接一般用于管狀，柱狀結(jié)構(gòu)，焊接模具結(jié)構(gòu)都非常簡單，裝配也不需要復(fù)雜固定和動作。在方形結(jié)構(gòu)時直接采用擋板作為裸露焊縫成型表面，在擋板中設(shè)計冷卻循環(huán)，以保證快速冷卻。

現(xiàn)有電渣焊一般焊接比較規(guī)則的豎直成型焊縫，焊接的管極、絲極的送進和擺動都較為規(guī)則，工藝比較容易控制。而工字鋼軌全斷面不規(guī)則，軌底較寬較薄，軌腰較窄較高，對焊接工藝和焊接模具的要求都極高。很難將電渣焊接現(xiàn)有技術(shù)直接應(yīng)用到鋼軌焊接應(yīng)用中。

國外采用絲極(多絲)電渣焊接鋼軌，焊接模具使用銅模(水冷)，銅模由4塊分體式拼裝而成。焊縫類似如鋁熱焊預(yù)留軌縫的方式，焊縫輪廓軌頭與軌底之間為圓滑漸變式過渡，較好的利用了電渣焊垂直向上成型的特點。采用多絲焊接電渣焊時，焊絲超過一定距離的送絲易出現(xiàn)位置偏差，送進速度控制不好會導(dǎo)致焊絲與鋼軌端面其它位置打火，很難保證后期一直處于無弧狀態(tài)。焊縫形狀中軌頭與軌底之間的過渡部分所占空間較大，比較難打磨，也不方便無縫線路施工。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有的缺陷，本發(fā)明提出一種適用于鋼軌的管極電渣焊接模具裝置。

一種適用于鋼軌的管極電渣焊接模具裝置，包括模具固定裝配總成、模具總成和冷卻循環(huán)總成，其特征在于，所述模具固定裝配總成固定在待焊鋼軌軌頭上，模具總成設(shè)置于模具固定裝配總成中部，冷卻循環(huán)總成設(shè)置于模具總成內(nèi)部。

其中，模具固定裝配總成包括兩個軌頭抱卡、四個Z型連接板、兩個軌腰軌底模具滑竿固定支撐板、四個軌腰模具固定滑竿、四個軌底模具固定滑竿和軌底模具卡死支撐座，其中，軌頭抱卡兩側(cè)連接Z型連接板，軌腰軌底模具滑竿固定支撐板兩側(cè)連接Z型連接板，軌頭抱卡外側(cè)設(shè)置固定頂死手柄。

其中，軌腰軌底模具滑竿固定支撐板上端設(shè)置兩個軌腰模具固定滑竿；軌腰軌底模具滑竿固定支撐板下端設(shè)置兩個軌底模具固定滑竿，軌腰軌底模具滑竿固定支撐板上設(shè)置軌底模具卡死支撐座。

其中，軌腰模具固定滑竿上設(shè)置固定軌腰抱卡裝置，軌底模具固定滑竿上設(shè)置頂死平板。

其中，模具總成裝配在待焊鋼軌上，其中，模具總成包括軌頭軌腰模具總成和軌底模具，軌頭軌腰模具總成下端設(shè)置軌頭軌腰模具滑動導(dǎo)向鍵，軌底模具上端設(shè)置軌頭軌腰模具滑動鍵槽。

其中，軌頭軌腰模具總成為兩部分上端模具主體組成并耦合連接，其中，軌頭軌腰模具總成上部設(shè)置軌頭導(dǎo)渣槽，內(nèi)部設(shè)置軌頭軌腰預(yù)留焊筋，頂部設(shè)置軌頭深度預(yù)留空間。

其中，軌底模具為兩部分下端模具主體組成并耦合連接，其中，軌底模具下部設(shè)置軌底引弧放置導(dǎo)槽，內(nèi)部設(shè)置軌底引弧造渣預(yù)留深度槽和引弧墊板。

其中，軌頭軌腰模具總成和軌底模具中分別設(shè)置軌頭軌腰模具水冷循環(huán)和軌底模具水冷循環(huán)。

通過本發(fā)明的一種適用于鋼軌的管極電渣焊接模具及其安裝和使用方法。該設(shè)備主要是仿照工字鋼外形、能夠簡單便捷開合、可重復(fù)使用、裝配固定方便且能實現(xiàn)水循環(huán)冷卻的銅模，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼軌全斷面一次不間斷焊接成型，可用于高速鐵路、城際鐵路、地鐵、車間門吊軌道等，可靈活使用，減低生產(chǎn)成本，提高工作效率。

附圖說明

圖1為適用于鋼軌的管極電渣焊接模具裝置裝配整體示意圖。

圖2為適用于鋼軌的管極電渣焊接模具裝置固定裝配總成示意圖。

圖3為適用于鋼軌的管極電渣焊接模具裝置模具總成示意圖。

圖4為適用于鋼軌的管極電渣焊接模具裝置軌頭軌腰模具總成示意圖。

圖5為適用于鋼軌的管極電渣焊接模具裝置軌底模具總成示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的一種適用于鋼軌的管極電渣焊接模具裝置進行詳細描述。