[發(fā)明專利]一種第三體鋼軌摩擦焊接方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910397796.1
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110052697A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚克利;譚克順;楊樊;段利華;譚克勝
• 申請（專利權(quán)）人: 四川西南交大工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/24
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 劉冬靜

本發(fā)明公開了一種第三體鋼軌摩擦焊接方法，包括以下步驟：S1、對待焊鋼軌的待焊端面進行處理，將待焊鋼軌和第三體分別裝入夾具中夾持；S2、進行摩擦運動，包括以下子步驟：S21、驅(qū)動待焊鋼軌A、第三體和待焊鋼軌B，使待焊鋼軌A和第三體之間、第三體和待焊鋼軌B之間均形成相對運動；S22、待焊鋼軌A和待焊鋼軌B向第三體靠攏，待焊鋼軌A和第三體的接觸面之間、第三體和待焊鋼軌B的接觸面之間進行摩擦運動；S3、進行焊接：將第三體與兩個待焊鋼軌進行對位，待焊鋼軌A、待焊鋼軌B瞬間快速施加頂鍛壓力并保壓。本發(fā)明采用摩擦焊接方法，接頭質(zhì)量高且穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵路鋼軌摩擦焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種第三體鋼軌摩擦焊接方法。

背景技術(shù)

鋁熱焊能調(diào)節(jié)鋼軌長度，通過焊接材料改善接頭組織性能，但焊接接頭抗沖擊性較差；閃光焊、氣壓焊接頭力學性能達到母材90％以上，但無法通過向焊縫區(qū)域添加焊接材料來改善焊縫性能，且焊后鋼軌縮短30～40mm。現(xiàn)有道岔、異型鋼軌等焊接采用鋁熱焊方法，存在強度低、夾渣、人為因素情況，存在很大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用摩擦焊接方法，接頭質(zhì)量高且穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)成本低的第三體鋼軌摩擦焊接方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種第三體鋼軌摩擦焊接方法，包括以下步驟：

S1、進行焊前準備，對待焊鋼軌的待焊端面進行處理，然后將待焊鋼軌和第三體分別裝入鋼軌夾具和第三體夾具中夾持；

S2、進行摩擦運動，包括以下子步驟：

S21、通過驅(qū)動器驅(qū)動待焊鋼軌A、第三體和待焊鋼軌B，使待焊鋼軌A和第三體之間、第三體和待焊鋼軌B之間均形成相對運動；

S22、推動待焊鋼軌A和待焊鋼軌B向第三體靠攏，待焊鋼軌A和第三體的接觸面之間、第三體和待焊鋼軌B的接觸面之間進行摩擦運動；

S3、進行焊接：持續(xù)進行摩擦運動和相對運動，當待焊鋼軌A、待焊鋼軌B和第三體的軸向縮短量均達到預設(shè)值，焊合區(qū)的溫度分布均勻和塑性變形達到預設(shè)值后，待焊鋼軌A、第三體和待焊鋼軌B停止運動；將第三體與兩個待焊鋼軌進行對位，待焊鋼軌A、待焊鋼軌B瞬間快速施加頂鍛壓力并保壓，直至待焊鋼軌A和第三體之間、第三體和待焊鋼軌B之間的摩擦界面及焊合區(qū)金屬通過相互擴散與再結(jié)晶形成兩條焊縫的鋼軌摩擦焊焊接接頭。

進一步地，所述步驟S1包括以下子步驟：

S11、準備第三體；根據(jù)線路情況和要求，選擇第三體的截面形狀尺寸、材質(zhì)、性能和長度；

S12、處理摩擦面：將待焊鋼軌A、待焊鋼軌B的待焊端面及第三體的兩個待焊端面進行清除端面異物和打磨端面垂直度處理，使之滿足摩擦焊接初始結(jié)合面的90％的貼合度；

S13、夾持鋼軌和第三體：將待焊鋼軌A、待焊鋼軌B、第三體分別裝入鋼軌夾具A、鋼軌夾具B和第三體夾具中夾持；

S14、對中定位：若第三體長度＜30mm(焊后第三體整體發(fā)生變形)或第三體截面尺寸大于鋼軌截面尺寸，則采用兩體對位法；若第三體長度≥30mm(焊后第三體整體未發(fā)生變形)或第三體截面尺寸與鋼軌截面相同，則采用三體對位法。

所述兩體對位法具體實現(xiàn)方法為：將待焊鋼軌A和待焊鋼軌B進行對中，然后分別向后拉開一定距離，放入第三體至焊接區(qū)域。

所述三體對位法具體實現(xiàn)方法為：在待焊鋼軌A和待焊鋼軌B之間放入第三體，將第三體分別與待焊鋼軌A、待焊鋼軌B進行對中定位。

進一步地，所述步驟S22中摩擦運動包括以下階段：