专利名称：用于钢轨对接的超窄间隙电弧焊接装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及超窄间隙焊接装置，适用于钢轨对接的现场焊接。
背景技术：
随着高速铁路的建设， 无缝钢轨的生产和现场焊接成为一项重要的工作。受到运输等条件的制约，一般情况下，钢轨焊接工厂将较短的钢轨焊接成180 500 m的长钢轨，然后运送至现场焊接成无缝线路。目前，钢轨的现场焊接主要有以下几种焊接方法移动闪光对焊、气压焊、电弧焊、铝热焊。闪光对焊是利用对焊机将被焊工件焊接面相接触，通过低电压的强电流，金属在电阻热的作用下变软，然后快速施加轴向顶锻力，形成对接接头；气压焊是利用火焰加热，使被焊工件接头软化，然后施加轴向顶锻力获得对焊接头；电弧焊现阶段有手工电弧焊和自动电弧焊两种，是将钢轨开较大的坡口后进行焊接，坡口宽度15 20 mm;铝热焊是利用铝热反应形成的液态金属填充焊缝，接头组织为铸态，接头力学性能较差。影响钢轨对接接头质量的一个重要因素是热影响区的宽度。以上介绍的几种钢轨对接方法普遍存在热输入量大、母材热影响区较宽的问题。热影响区会使接头弱化，在钢轨使用过程中导致钢轨接触面局部凹陷，造成强烈振动和噪音，降低钢轨寿命，影响机车的运行安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于钢轨对接的超窄间隙电弧焊接装置。用于钢轨对接的超窄间隙电弧焊接装置，垂直导轨7固定在固定板10上，水平导轨通过一个可拆卸部件连接在垂直滑块8上，焊枪13固定在水平滑块3上，钢轨12通过C形夹钳2固定在固定板10下面的定位块11上，夹具一端与钢轨踏面和导向面通过平面接触，另一端通过圆柱面接触，两定位块11能够保证钢轨12的对中；将驱动焊枪13移动的导轨安装在固定板10上面，焊枪13固定在水平滑块3上，焊接过程中焊枪13通过水平导轨9进行水平运动，每焊完一道后，根据焊道高度，通过调节垂直导轨上的调节手柄6调整焊枪的高度；放置于坡口的根部的焊剂片15与侧壁和坡口根部保持贴合。本发明与背景技术比较具有的有益效果是所述的利用超窄间隙电弧焊技术，具有超窄间隙的I形坡口，坡口宽度Γ5 mm，焊接线能量小，焊接过程耗能少。由于热输入量低，且焊缝冷却速度快，母材热影响区仅为广2 mm，有效地降低了接头弱化的问题，使接头的强度性能保持较高的水平，用常规的低碳钢焊丝即可获得等强匹配的接头。所述的在焊接过程中使用的焊剂片，可以保证焊接过程中电弧的稳定燃烧，保证在了超窄间隙的I形坡口下可进行低热输入焊接，获得良好的接头力学性能。由于坡口窄，焊缝填充金属少，节约成本。该焊接方法配合通用的熔化极气体保护焊设备使用，装置简单，可方便地进行钢轨对接的现场焊接。
图I是本发明整体装配示意图，图2是图I中I部位的局部放大示意图，图3是焊枪的结构示意图，图4是图3中的B-B向剖视图，图5是焊剂片未放入坡口的状态图，图6是焊剂片放入坡口以后的状态，附图标记及对应名称为1.步进电机，2. C形夹钳，3.水平滑块，4.送丝轮，5.焊丝，6.水平导轨高度调节手柄，7.垂直导轨，8.垂直滑块，9.水平导轨，10.固定板，11.定位块，12.钢轨，13.焊枪，14.焊缝，15.焊剂片，16.枪柄，17.板状导电板，18.板状支承板，19.导电嘴，20.陶瓷压块，21.夹块，22.铆钉，23.焊剂，24.金属支承件。
具体实施例方式 如图I、图2所示，垂直导轨7固定在固定板10上，水平导轨通过一个可拆卸部件连接在垂直滑块8上，焊枪13固定在水平滑块3上，钢轨12通过C形夹钳2固定在固定板10下面的定位块11上，夹具一端与钢轨踏面和导向面通过平面接触，另一端通过圆柱面接触，两定位块11能够保证钢轨12的对中；将驱动焊枪13移动的导轨安装在固定板10上面，焊枪13固定在水平滑块3上，焊接过程中焊枪13通过水平导轨9进行水平运动，每焊完一道 后，根据焊道高度，通过调节垂直导轨上的调节手柄6调整焊枪的高度；放置于坡口的根部的焊剂片15与侧壁和坡口根部保持贴合。如图3、图4所示，焊枪13可以连接在通用的熔化极气体保护焊设备的导丝管上，板状支承板18与枪柄16之间用绝缘材料进行绝缘，与焊丝5间用陶瓷压块20进行绝缘，用绝缘胶带将导电板17和卡在导电板17糟中的导丝导气钢管进行包裹固定；焊枪支承板18和导电板17与焊枪柄16进行紧固连接，支承板18有一定的预变形，对焊丝5施加一定的夹紧力。支承板18与焊丝5之间通过夹块21和陶瓷压块20接触，夹块21用铆钉22固定在不锈钢保护罩上；导电嘴19的长度在安装后伸出导电板17 —定长度。在焊枪头部加装保护罩，保护罩由内外两层构成，内层为耐高温绝缘材料，外层为不锈钢薄片；保护罩与焊枪通过支承板进行连接，并通过耐高温绝缘材料、陶瓷压块20与枪体之间保持绝缘。如图5所示，焊剂片15由弹性金属支承件24和压制在上面的焊剂23组成。焊剂23压制在金属支承件24的内侧。压上焊剂后的焊剂片15用折弯模压制成图5所示的结构，成形后焊剂片上下宽度均超过坡口宽度，放入坡口以后如图6所示的结构。具体实施过程为焊接前，对钢轨12的头部30 40 mm范围内进行打磨除锈，用既有的拉轨装置将钢轨12拉至合适的位置，并调整坡口形状成I形坡口，然后在坡口底部焊上打底焊用的垫板，对钢轨接头部分80 100 mm范围内进行均匀预热，预热温度为380 500°C。通过C形夹钳2将钢轨12固定在定位块11上，水冷铜块通过固定装置固定在焊缝两侧的钢轨上，将焊剂片15放置于坡口根部，通过调节水平导轨高度调节手柄6调节焊枪13的高度到合适的起焊位置，向水冷铜块中通入冷却水。将预先设定好的控制程序输入控制器，打开电源，控制器发出控制信号至电源、送丝机和步进电机1，控制焊枪移动速度、送丝速度以及终焊位置。一道焊缝完成后，将水平导轨9连焊枪13—起取下，调节水平导轨高度调节手柄6将垂直滑块8调高一定量，取下水冷铜块，清理焊缝中的熔渣和残留的焊剂带，打磨以后更换合适的水冷铜块和新的焊剂片15，并调整焊接规范，进行下一道焊接。本发明焊接电源为平特性的普通熔化极气体保护焊电源，焊材使用H08Mn2Si焊丝，焊丝直径为1.6 mm，当焊件钢种发生变化时，焊丝可根据实际需要进行调整。所采用的焊接工艺参数为焊接电流190 270 A，电弧电压21 28 V，焊接速度7 12 mm/s，焊
接中根据不同的层数对其加以调整，具体的焊接工艺参数如表I所示。表I钢轨焊接工艺参数
权利要求
1.用于钢轨对接的超窄间隙电弧焊接装置，垂直导轨7固定在固定板(10)上，水平导轨通过一个可拆卸部件连接在垂直滑块(8 )上，焊枪(13 )固定在水平滑块(3 )上，其特征在于钢轨(12 )通过C形夹钳(2 )固定在固定板(10 )下面的定位块(11)上，夹具一端与钢轨踏面和导向面通过平面接触，另一端通过圆柱面接触，两定位块(11)能够保证钢轨(12)的对中；将驱动焊枪(13)移动的导轨安装在固定板(10)上面，焊枪(13)固定在水平滑块(3)上，焊接过程中焊枪(13)通过水平导轨(9)进行水平运动，每焊完一道后，根据焊道高度，通过调节垂直导轨上的调节手柄(6)调整焊枪的高度；放置于坡口的根部的焊剂片(15)与侧壁和坡口根部保持贴合。
2.根据权利要求I所述的用于钢轨对接的超窄间隙电弧焊接装置，其特征在于板式焊枪(13)主要由枪柄(16)、板状导电板(17)、板状支承板(18)、楔形导电块(19)、保护罩组成，焊丝(5)由板状导电板(17)和支承板(18)中间穿过，支承板(18)与枪柄(16)之间通过绝缘材料绝缘，与焊丝(5)间通过耐高温陶瓷(20)绝缘，在板状导电板(17)下部，安装楔形导电嘴(19)。
3.根据权利要求I所述的用于钢轨对接的超窄间隙电弧焊接装置，其特征在于焊剂片(15)放置在坡口中，焊剂片(15)由有弹性的金属支承件(24)和压制在上面的焊剂(23)构成，金属支承件(24)中间部分折成上凸的圆弧，两边沿圆弧凸起方向折成与中心线成一角度，焊剂(23)通过粘结剂压制在金属支承件两边的内侧，焊剂片(15)通过金属支承件(24)圆弧部分和两边的弹性变形能稳定地放置在坡口中。
全文摘要
用于钢轨对接的超窄间隙电弧焊接装置，钢轨(12)通过C形夹钳(2)固定在固定板(10)下面的定位块(11)上，夹具一端与钢轨踏面和导向面通过平面接触，另一端通过圆柱面接触，两定位块(11)可以保证钢轨(12)的对中；将驱动焊枪(13)移动的导轨安装在固定板(10)上面，焊枪(13)固定在水平滑块(3)上，焊接过程中焊枪(13)通过水平导轨(9)进行水平运动，每焊完一道后，根据焊道高度，通过调节垂直导轨上的调节手柄(6)调整焊枪的高度；放置于坡口的根部的焊剂片(15)与侧壁和坡口根部保持贴合。
文档编号B23K9/173GK102896399SQ20121040613
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者朱亮, 周超, 符平坡 申请人:兰州理工大学