[发明专利]一种辙叉、其制备方法及铁路道岔

权利要求书

1.一种辙叉，其特征在于，包括心轨和位于所述心轨两侧的两个侧轨，所述侧轨为翼轨或镶嵌块，所述心轨和所述侧轨均包括基底和逐层沉积在所述基底上的多层结构，每层结构均由第一焊丝和第二焊丝并排交替排布形成；采用增材制造的方法进行所述多层结构的沉积；

其中，所述第一焊丝为的强度为1350~1650Mpa，韧性为12-18%；所述第二焊丝的硬度为40-55HRC；

按质量百分比计，所述第一焊丝的化学组成如下：C0.050~0.10%、Mo 1.50~3.50%、Si0.50~1.00%、Ni 1.50~3.50%、Cr0.5~1.00%、Mn 0.20~0.80%、Cu0.10~0.50%，余量为Fe；

按质量百分比计，所述第二焊丝的化学组成如下：C3.00~4.00%、Si 1.00~1.50%、Mn1.80~2.30%、Cr 4.00~12.00%、W6.00~13.00%、Zr 1.00~1.60%、Nb1.40~1.60%、B 0.3~0.40%、La0.1~0.40%，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的辙叉，其特征在于，按质量百分比计，所述第一焊丝的化学组成如下：C0.06~0.08%、Mo 2.00~3.00%、Si0.60~0.80%、Ni 2.00~3.00%、Cr0.60~0.80%、Mn0.40~0.60%、Cu0.20~0.40%，余量为Fe。

3.根据权利要求1所述的辙叉，其特征在于，按质量百分比计，所述第二焊丝的化学组成如下：C3.30~3.60%、Si 1.20~1.40%、Mn2.00~2.20%、Cr 6.00~8.00%、W8.00~11.00%、Zr1.20~1.40%、Nb1.40~1.60%、B 0.3~0.40%、La0.2~0.30%，余量为Fe。

4.根据权利要求1所述的辙叉，其特征在于，所述多层结构的厚度为20-50mm，每层结构中所述第一焊丝和所述第二焊丝的单次焊道宽度均为1-3mm，通过同焊丝相邻焊道搭接，控制所述第一焊丝和所述第二焊丝的最终焊道宽度比为1:1-5；相邻两层结构中焊丝延伸方向之间的交叉角度为1-90°。

5.根据权利要求4所述的辙叉，其特征在于，控制所述第一焊丝和所述第二焊丝的最终焊道宽度比为1:1.5-3；相邻两层结构中焊丝延伸方向之间的交叉角度为20-50°。

6.根据权利要求1所述的辙叉，其特征在于，所述多层结构的层数为10-25。

7.权利要求1-6中任一项所述辙叉的制备方法，其特征在于，在所述心轨和所述侧轨的所述基底上进行逐层沉积以形成所述多层结构，在每层沉积中均采用所述第一焊丝和所述第二焊丝交替排布的方式。

8.根据权利要求7所述的辙叉的制备方法，其特征在于，焊接电流为200~350A，焊接电压20~40V。

9.根据权利要求7所述的辙叉的制备方法，其特征在于，在增材制造过程中保持保护气流量15~25L/min，送丝速度2-4m/min，移动速度2~5mm/s。

10.根据权利要求7所述的辙叉的制备方法，其特征在于，在增材制造过程中控制中间层温度大于或等于200℃。

11.根据权利要求7所述的辙叉的制备方法，其特征在于，在所述多层结构沉积之后，进行热处理。

12.根据权利要求11所述的辙叉的制备方法，其特征在于，所述热处理是将整体增材区域加热至920~960℃，然后在290~330℃的温度条件下等温热处理4-8h。

13.根据权利要求7所述的辙叉的制备方法，其特征在于，在进行所述多层结构的沉积之前，进行预热处理。