专利名称：一种应用于焦炉移动机械轨道的铝热焊方法
技术领域：
本发明涉及一种应用铝热焊焊接轨道的方法，尤其涉及一种应用于焦炉移动机械轨道的铝热焊方法
背景技术：
作为起重和运输用的轨道在我们的安装工程中经常遇到，但轨道的连接方法中多要求进行铝热焊接，推焦车、装煤车、拦焦车、熄焦车等四大车是焦炉中重要的机械设备，俗称四大车，其行下次轨道安装及焊接的好坏直接影响四大车工作情况，而铝热焊的关键是控制轨道加热的温度，将温度控制好才能保证焊接的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于焦炉移动机械轨道的铝热焊方法。为实现上述技术目的问题，本发明采取的技术方案为:一种应用于焦炉移动机械轨道的铝热焊方法，其特征在于依次包括以下步骤:
安装砂型:对所述两根钢轨的端头进行打磨，使端面平直并且洁净和光亮，以清除端头上的附着物；然后将待焊接的两根钢轨的端头放置在砂型内，所述两根钢轨的端头之间的缝隙为24-28 mm ;再用弓形卡将砂型固定在钢轨上，然后用封箱泥将砂型的左、右两端密封，使砂型内部形成仅上部有开口的腔室，两个钢轨的端头位于腔室内，并且钢轨的横向两侧不与砂型接触；所述开口用于浇注焊剂；
钢轨预热:应用焊枪沿端头左右各I米处加热，使钢轨8温度达到30°C以上；
端头预热:使用预热器对位于砂型中的端头进行预热，预热时，砂型中的两个冒口棒处冒出的火焰高度一致为445-455毫米，预热时间为8-9分钟；
浇注铝热焊剂:端头预热完成后，立即将坩埚放置在开口的上方，使坩埚的浇注口对应开口 ；坩埚内设有与钢轨相适配的铝热焊剂；铝热焊剂顶面正中插有作为引信使用的高温火柴；高温火柴的顶端高出焊剂3-5毫米；然后点燃高温火柴，使铝热焊剂立即发生强烈的化学反应，在化学反应过程中，铁被还原出来，铁由于比重大而沉于坩埚底部，铝氧化成三氧化二铝，三氧化二铝由于相对于铁较轻而浮于坩埚上部，形成熔渣；同时化学反应过程中产生巨大的热量，使坩埚内形成高温的铝热钢水；高温的铝热钢水随即通过浇注口和开口浇入砂型中，将两个刚轨的端头熔化，同时浇注金属本身又作为填充金属，将两个钢轨焊接起来；
推瘤:浇注焊剂完成3-4分钟后，撤走坩埚、弓形卡，同时清除砂型两端的封箱泥；浇注焊剂完成5-6分钟后，使用推瘤机进行推瘤；浇注焊剂完成20分钟后，对焊接后的钢轨的焊接区进行打磨，以使车辆在钢轨上平稳运行。作为本发明进一步改进的技术方案，所述铝热焊剂包括铝、氧化铁、铁合金和铁钉屑。作为本发明进一步改进的技术方案，所述铝热焊剂包括铝、氧化铁、铁合金和铁钉屑。此外，砂型内还设有固定连接在砂型上的挡块，挡块位于钢轨正上方，挡块和钢轨之间
有空隙。本发明在进行端头预热时，使用预热器对位于砂型中的端头进行预热，预热时，砂型中的两个冒口棒处冒出的火焰高度一致为445-455毫米，预热时间为8-9分钟。因此稳定的控制了端头加热的温度，保证了更好的焊接质量。
图1为实施例1的永久中心标板结构示意图。图2为实施例1的永久基准点的布置示意图。图3为实施例1的轨枕箱的尺寸偏差示意图。图4为浇注铝热焊剂前的坩埚、砂型及钢轨结构示意图。
图5为浇注铝热焊剂过程中的坩埚、砂型及钢轨结构示意图。图6为浇注铝热焊剂完毕后的坩埚、砂型及钢轨结构示意图。下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步说明。
具体实施例方式实施例1
本应用于焦炉移动机械轨道的铝热焊方法，其特征在于依次包括以下步骤:
安装砂型:对所述两根钢轨8的端头进行打磨，使端面平直并且洁净和光亮，以清除端头上的附着物；然后将待焊接的两根钢轨8的端头放置在砂型4内，所述两根钢轨8的端头之间的缝隙为24-28 mm ;再用弓形卡将砂型4固定在钢轨8上，然后用封箱泥将砂型4的左、右两端密封，使砂型4内部形成仅上部有开口 5的腔室，两个钢轨8的端头位于腔室内，并且钢轨8的横向两侧不与砂型4接触；所述开口 5用于浇注焊剂；
钢轨预热:应用焊枪沿端头左右各I米处加热，使钢轨8温度达到30°C以上；
端头预热:使用预热器对位于砂型4中的端头进行预热，预热时，砂型4中的两个冒口棒处冒出的火焰高度一致为445-455毫米，预热时间为8-9分钟；
浇注铝热焊剂:端头预热完成后，立即将坩埚9放置在开口 5的上方，使坩埚9的浇注口 6对应开口 5 ;坩埚9内设有与钢轨8相适配的铝热焊剂10 ;铝热焊剂10顶面正中插有作为引信使用的高温火柴；高温火柴的顶端高出焊剂3-5毫米；然后点燃高温火柴，使铝热焊剂立即发生强烈的化学反应，在化学反应过程中，铁被还原出来，铁由于比重大而沉于坩埚9底部，铝氧化成三氧化二铝，三氧化二铝由于相对于铁较轻而浮于坩埚9上部，形成熔渣I ;同时化学反应过程中产生巨大的热量，使坩埚9内形成高温的铝热钢水2 ;高温的铝热钢水2随即通过浇注口 6和开口 5浇入砂型4中，将两个刚轨8的端头熔化，同时浇注金属本身又作为填充金属，将两个钢轨8焊接起来；
推瘤:浇注焊剂完成3-4分钟后，撤走坩埚9、弓形卡，同时清除砂型4两端的封箱泥；浇注焊剂完成5-6分钟后，使用推瘤机进行推瘤；浇注焊剂完成20分钟后，对焊接后的钢轨8的焊接区进行打磨，以使车辆在钢轨8上平稳运行。
作为优选方案，本实施例中，所述铝热焊剂包括铝、氧化铁、铁合金和铁钉屑。此夕卜，砂型4内还设有固定连接在砂型4上的挡块7，挡块7位于钢轨8正上方，挡块7和钢轨8之间有空隙；当高温的铝热钢水2通过浇注口 6和开口 5浇入砂型4中时，先浇注到挡块7上。本实施例中，铝热焊及铝热焊剂为现有技术，也称放热焊。放热焊接创始于19世纪末，当时H.戈德施密特发现铝粉与金属氧化物可由外部热源使之开始放热反应，且一旦反应便可自行持续，这一反应的通式为:金属氧化物+铝(粉)一氧化铝+金属+热能。放热熔焊主要可焊接纯铜、黄铜、青铜、紫铜、铜包钢、纯铁、不锈钢、锻铁、镀锌钢铁、铸铁等。采用的设备主要有:推瘤机、预热燃烧器、焊接砂箱框、磨光机等。其中，轨道型号均为QU100规格的起重机钢轨，轨道扣件有不同规格，在施工中要注意轨道扣件的区分。四大车轨道采用铝热焊进行焊接。装煤车轨道采用70ZM100型压轨器，推焦车轨道采用70TJ100型压轨器，熄焦车轨道采用河南省九州机械配件厂生产的WJK吊车轨道固定件，其中螺栓、螺帽采用不锈钢材料，拦焦车轨道采用河南省长葛市通用机械厂的WJK、HWJK、HDGY系列压轨器。而熄焦车轨道在熄焦塔至迁车台段是铺设道木采用轨道专用垫板配合道钉的方式固定轨道。各轨道的主要工作量如表I所示。表1:各轨道主要工作量表
权利要求
1.一种应用于焦炉移动机械轨道的铝热焊方法，其特征在于依次包括以下步骤: 安装砂型:对所述两根钢轨(8)的端头进行打磨，使端面平直并且洁净和光亮，以清除端头上的附着物；然后将待焊接的两根钢轨(8)的端头放置在砂型(4)内，所述两根钢轨(8)的端头之间的缝隙为24-28 mm ;再用弓形卡将砂型(4)固定在钢轨(8)上，然后用封箱泥将砂型(4)的左、右两端密封，使砂型(4)内部形成仅上部有开口(5)的腔室，两个钢轨(8)的端头位于腔室内，并且钢轨(8)的横向两侧不与砂型(4)接触；所述开口(5)用于浇注焊剂； 钢轨预热:应用焊枪沿端头左右各I米处加热，使钢轨(8)温度达到30°C以上； 端头预热:使用预热器对位于砂型(4)中的端头进行预热，预热时，砂型(4)中的两个冒口棒处冒出的火焰高度一致为445-455毫米，预热时间为8-9分钟； 浇注铝热焊剂:端头预热完成后，立即将坩埚(9)放置在开口(5)的上方，使坩埚(9)的浇注口(6)对应开口(5);坩埚(9)内设有与钢轨(8)相适配的铝热焊剂(10);铝热焊剂(10)顶面正中插有作为引信使用的高温火柴；高温火柴的顶端高出焊剂3-5毫米；然后点燃高温火柴，使铝热焊剂立即发生强烈的化学反应，在化学反应过程中，铁被还原出来，铁由于比重大而沉于坩埚(9 )底部，铝氧化成三氧化二铝，三氧化二铝由于相对于铁较轻而浮于坩埚(9)上部，形成熔渣(I);同时化学反应过程中产生巨大的热量，使坩埚(9)内形成高温的铝热钢水(2);高温的铝热钢水(2)随即通过浇注口(6)和开口(5)浇入砂型(4)中，将两个刚轨(8)的端头熔化，同时浇注金属本身又作为填充金属，将两个钢轨(8)焊接起来； 推瘤:浇注焊剂完成3-4分钟后，撤走坩埚(9)、弓形卡，同时清除砂型(4)两端的封箱泥；浇注焊剂完成5-6分钟后，使用推瘤机进行推瘤；浇注焊剂完成20分钟后，对焊接后的钢轨(8)的焊接区进行打磨，以使车辆在钢轨(8)上平稳运行。
2.根据权利要求1所述的应用于焦炉移动机械轨道的铝热焊方法，其特征在于:所述铝热焊剂(10)包括铝、氧化铁、铁合金和铁钉屑。
3.根据权利要求1所述的应用于焦炉移动机械轨道的铝热焊方法，其特征在于:砂型(4 )内还设有固定连接在砂型(4 )上的挡块(7 )，挡块(7 )位于钢轨(8 )正上方，挡块(7 )和钢轨(8)之间有空隙。
全文摘要
本发明公开了一种应用于焦炉移动机械轨道的铝热焊方法，依次包括以下步骤安装砂型；钢轨预热；端头预热；浇注铝热焊剂在化学反应过程中，铁被还原出来，铁由于比重大而沉于坩埚底部，铝氧化成三氧化二铝，三氧化二铝由于相对于铁较轻而浮于坩埚上部，形成熔渣；同时化学反应过程中产生巨大的热量，使坩埚内形成高温的铝热钢水；高温的铝热钢水随即通过浇注口和开口浇入砂型中，将两个刚轨的端头熔化，同时浇注金属本身又作为填充金属，将两个钢轨焊接起来；推瘤。本发明使用预热器对位于砂型中的端头进行预热，预热时间为8-9分钟。因此稳定的控制了端头加热的温度，保证了更好的焊接质量。
文档编号B23K23/00GK103203538SQ20121050243
公开日2013年7月17日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者王进, 余江利, 任友志, 贾玲 申请人:中国十九冶集团有限公司南京分公司