[发明专利]75kg/m过共析钢轨与共析钢轨气压焊接方法及焊接件

说明书

本发明公开了一种75kg/m过共析钢轨与共析钢轨气压焊接方法，包含以下步骤：步骤一，第一阶段加热，其中，氧气流量为95～105SLM，乙炔流量为105～115SLM，加热时间为250～300s；步骤二，第二阶段加热，其中，氧气流量为85～90SLM，乙炔流量为90～95SLM，加热时间为80～100s，待钢轨的待焊部位的表面温度为1250～1320℃时关闭燃气以停止加热；步骤三，执行顶锻焊接；步骤四，执行推瘤并保压；步骤五，喷风冷却；以及步骤六，热处理。该方法解决解决现有重载铁路上共析钢轨与新上道过共析钢轨的焊接困难问题。本发明同时公开了一种使用该方法焊接的焊接件。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，特别涉及到一种75kg/m过共析钢轨与共析钢轨气压焊接方法，以及使用该方法焊接的75kg/m过共析钢轨与共析钢轨焊接件。

背景技术

响应于重载铁路大轴重、高密度运输模式的发展趋势，踏面硬度达到420HB以上的钢轨在重载线路市场前景广阔。现有全珠光体类钢轨唯有采用合金化+控轧+控冷等特殊生产工艺，踏面硬度最高仅能达到430HB左右。因此，国内外重载线路重点关注于过共析钢轨。过共析钢轨由于碳含量增加，金相组织为珠光体+少量二次渗碳体，提高了钢轨的耐磨性能。国内外的重载铁路均通过焊接技术将钢厂生产的75m或100m定尺钢轨连接形成无缝线路，提高线路平顺性，降低轮轨冲击，延长轮轨使用寿命。对于强度等级与材质均不相同的过共析钢轨与共析钢轨，母材性能及化学成分的差异给其焊接带来了巨大困难。

因此，铁路工程领域亟需一种过共析钢轨与共析钢轨焊接方法，能以较小的代价，高效优质完成过共析钢轨与共析钢轨的焊接。

发明内容

本发明公开一种75kg/m过共析钢轨与共析钢轨气压焊接方法，解决解决现有重载铁路上共析钢轨与新上道过共析钢轨的焊接困难问题。本发明同时公开了一种使用该方法焊接的75kg/m过共析钢轨与共析钢轨焊接件。

依据本发明，提供一种75kg/m过共析钢轨与共析钢轨气压焊接方法，包含以下步骤：

步骤一，使用氧-乙炔火焰对钢轨的待焊部位进行第一阶段加热，其中，第一阶段加热的氧气流量为95～105SLM，乙炔流量为105～115SLM，加热时间为250～300s；

步骤二，使用氧-乙炔火焰对钢轨的待焊部位进行第二阶段加热，其中，第二阶段加热的氧气流量为85～90SLM，乙炔流量为90～95SLM，加热时间为80～100s，待钢轨的待焊部位的表面温度为1250～1320℃时关闭燃气以停止加热；

步骤三，执行顶锻焊接；

步骤四，执行推瘤并保压；

步骤五，执行喷风冷却；以及步骤六，对钢轨的焊接接头进行热处理。

依据本发明的一个实施例，步骤一中还包含，加热时对钢轨的待焊部位施加初始压力8～9T。

依据本发明的一个实施例，气压焊接装置的加热器以5～10mm的幅度摆动。

依据本发明的一个实施例，顶锻焊接的顶锻时间为1～3s，顶锻量为30mm～33mm。

依据本发明的一个实施例，保压包含对钢轨的焊接接头持续20～30s施加压力30～35T。

依据本发明的一个实施例，喷风冷却后，所述焊接接头的终冷温度低于450℃。

依据本发明的一个实施例，喷风冷却的喷风压力为0.3MPa。

依据本发明的一个实施例，步骤六包含将钢轨的焊接接头重新加热并进行正火。

依据本发明的一个实施例，方法还包含在焊接前执行端铣及打磨、拉轨、对轨的步骤。

依据本发明，提供一种75kg/m过共析钢轨与共析钢轨焊接件通过上述焊接方法进行焊接。