[发明专利]用于钢轨对接的超窄间隙电弧焊接装置

说明书

技术领域

[0001] 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

[0003] 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4~5 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1~2 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。

附图说明

图1是本发明整体装配示意图，图2是图1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。

具体实施方式

如图1、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。