[发明专利]一种用于快速铝热焊的湿封箱砂

说明书

本发明揭示了一种用于快速铝热焊的湿封箱砂，其成分包括10‑35份膨润土、120‑180份石英砂、5‑15份水，所述膨润土经过活化处理，加入钠离子，形成钙基钠化膨润土。所述石英砂和钙基钠化膨润土两种骨料成份先用混砂机混合均匀，利用膨润土的物理吸附性使其包裹在石英砂颗粒周围，然后均匀加入水进行湿混，膨润土在吸水后其粘性和离子交换吸附性均极大增加，使膨润土和石英砂颗粒的结合更加紧密。本发明具有较高的粘性、耐火度和填充能力，在快速铝热焊接中能有效填充铝热焊砂型边沿缝隙，实现快速封箱，避免高温钢水在砂型和钢轨接触面渗漏，保证铝热焊接安全顺利进行。

【技术领域】

本发明属于钢轨铝热焊接技术领域，特别是涉及一种用于快速铝热焊的湿封箱砂。

【背景技术】

十九世纪末期，随着冶金工业和化学工业的发展，人们发明铝热焊来焊接钢轨。上世纪六十年代初，我国开始在铁路上采用铝热焊来焊接轨道。

钢轨铝热焊具有以下特点：

1.钢轨铝热焊自带热源，通过铝热焊剂产生化学反应，产生高温钢水因此，设备简单、操作方便、快速，少量人员就可进行焊接操作，特别适合现场和野外施工。

2.钢轨在焊接过程中几何位置几乎不变，焊接接头的平顺性好，焊接过程中钢轨无纵向移动，特别适用于跨区间无缝线路的焊接。

因上述特点，铝热焊成为铁路无缝线路铺设的主要现场焊接方法。特别对于提速及高速线路，铝热焊接头以其优良的平顺性而得到世界各国的广泛采用。

钢轨铝热焊接其焊接原理是通过点燃放置在坩埚内的铝热焊剂，进行铝热反应后形成高温钢水注入由焊接砂模和待焊钢轨组成的型腔内，高温钢水通过特别设计的砂模浇注系统，熔化部分待焊钢轨端面，经冷却凝固后将待焊钢轨联结成一个整体,钢轨铝热焊的浇注过程与铸造的规律极为类似，所以铝热焊亦称为铸焊。

在铝热焊浇铸过程中，砂模内要承接高温钢水，直至钢水冷却固化，这个过程具有很大危险性。因砂模与钢轨间存在的小间隙，高温钢水有可能从间隙中渗透出来，导致焊接失败，并威胁施工人员安全。因此必须有合适的耐火材料，用以填补钢轨和砂模间的间隙，避免钢水的渗透。因此，开发一种性能可靠，施工方便、成本较低的耐火材料，完成铝热焊接封箱作业，对保证整个钢轨铝热焊接顺利完成有重要意义。

我国膨润土资源丰富，勘探研究表明，我国膨润土的储量世界第一位，种类齐全，分布广，遍布26个省市，产量和出口均居世界前列。目前我国膨润土年产量已超过350万吨，而总储量占世界总量的60％。到目前为止已累计探明储量50.87亿吨以上，保有储量大于70亿吨。我国膨润土矿产地主要集中分布于新疆、广西、内蒙以及东北三省，膨润土矿资源高度集中，这有利于组建大型企业集团，建立大型生产基地，向专业化、规模化、集约化发展。我国膨润土矿产资源丰富、价格较低，为新产品的开发和研究、市场的开拓、竞争力的提高等奠定了资源基础。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种用于快速铝热焊的湿封箱砂，能快速进行钢轨铝热焊接砂模封箱作业，填充铝热焊砂型边沿缝隙，避免高温钢水从砂模与钢轨间隙渗透，保证铝热焊接顺利进行。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种用于快速铝热焊的湿封箱砂，其成份包括10-35份膨润土、120-180份石英砂、5-15份水。

进一步的，所述膨润土为经过活化处理、加入钠离子的钙基钠化膨润土。

进一步的，所述石英砂的AFS细度为40-65。

进一步的，所述湿封箱砂通过如下方法制作而成：所述石英砂和所述膨润土两种骨料成份，先用混砂机混合均匀，利用膨润土的物理吸附性使其包裹在石英砂颗粒周围，然后均匀加入水进行湿混；最后采用塑料包装袋密封包装。