[发明专利]一种钢轨的电子束焊接装置及方法

权利要求书

1.一种钢轨的电子束焊接装置，其特征在于：包括底板(1)、导轨(2)、左箱体(3)、真空电子枪(4)、电子枪移动装置(5)、右箱体(6)、泵组(8)、移动支座(9)和丝杠(10)；左箱体(3)的截面形状和右箱体(6)的截面形状与待焊接钢轨(7)的截面形状相吻合，左箱体(3)和右箱体(6)各加工出半个待焊接钢轨(7)截面尺寸，左箱体(3)和右箱体(6)镶嵌有静密封圈(11)，通过静密封圈(11)将左箱体(3)、待焊钢轨7和右箱体(6)进行密封；左箱体(3)、右箱体(6)与待焊接钢轨(7)形成局部真空密封装置；右箱体(6)与底板(1)固定连接；底板(1)的上表面有导轨(2)；移动支座(9)位于底板(1)上面，丝杠(10)通过移动支座(9)的一端固定在左箱体(3)上；左箱体(3)的底面有加工槽，并放置于导轨(2)上面；通过丝杠(10)在移动支座(9)上的旋转运动可以使左箱体(3)沿导轨(2)在底板(1)上面移动；右箱体(6)的顶部、右侧面和底部都留有电子枪移动装置(5)的安装位置；电子枪移动装置(5)与右箱体(6)之间通过动密封圈(12)进行动密封；右箱体(6)的右侧面的底部安装有泵组(8)，通过泵组(8)对局部真空密封装置进行抽真空；泵组(8)由机械泵、扩散泵和罗茨泵组成。

2.一种钢轨的电子束焊接方法，其特征在于具体步骤为：

1)通过旋转丝杠(10)，使左箱体(3)移动到左端，安装待焊接的两段钢轨，使待焊接的两段钢轨的焊接接头位于真空电子枪(4)的正下方，然后再反向旋转丝杠(10)，移动左箱体(3)到右端，左箱体(3)、右箱体(6)与待焊接的两段钢轨构成局部真空密封装置；

2)根据待焊接钢轨的特征，确定待焊接钢轨的焊接次数，选择电子枪移动装置(5)的安装位置，利用动密封圈(12)使电子枪移动装置(5)与右箱体(6)构成动密封，并将电子枪4固定在电子枪移动装置(5)上面；

3)利用泵组(8)对局部真空密封装置进行抽真空操作，对待焊接的两段钢轨的焊接接头进行真空保护；

4)利用电子束焊机的控制系统编写焊接程序，即编写真空电子枪(4)的焊接次数、行走路径程序和真空电子枪(4)的焊接工艺参数程序；其中，焊接次数由待焊接钢轨特征决定，真空电子枪(4)的行走路径程序由待焊接的两段钢轨的焊接接头形状决定，真空电子枪(4)的焊接工艺参数程序包括如下焊接工艺参数的确定：电子束加速电压、电子束聚焦电流、电子束束流、电子束束流升降速度和焊接速度；

5)按照预调的焊接程序进行待焊接的两段钢轨的电子束焊接；

6)待焊接钢轨焊接次数为多次焊接时，依次重复步骤2)到5)的操作。

3.根据权利要求2所述的一种钢轨的电子束焊接方法，其特征在于：步骤1)中丝杠(10)的旋转为手动旋转。

4.根据权利要求2所述的一种钢轨的电子束焊接方法，其特征在于：步骤1)中丝杠(10)的旋转为电机带动旋转。