CN101474713B - 高锰钢辙叉与钢轨闪光对接焊接方法 - Google Patents

高锰钢辙叉与钢轨闪光对接焊接方法 Download PDF

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Abstract

一种高锰钢辙叉与钢轨闪光对接焊接方法，①采用国标牌号的不锈钢材料0Cr18Ni12Mo2Ti作连接介质，然后对连接介质进行锻造热处理，并将锻造热处理后的连接介质机加成钢轨形状；②将机加成钢轨形状的连接介质与钢轨对接在一起并装配成焊接接头，采用闪光对焊工艺将连接介质与钢轨对焊成一体；③将连接介质切留至25-30mm；④对焊接接头在400±10℃之间保温180-210分钟去应力低温退火；⑤将介质端与高锰钢辙叉闪光焊接在一起。本发明采用国家标准牌号的不锈钢材料作为焊接介质，成本低，实用性强；碳钢轨不预热直接和介质进行闪光焊接，操作更方便；焊接接头低温退火去应力，对钢轨硬度基本上没有影响。

Description

高锰钢辙叉与钢轨闪光对接焊接方法
技术领域
本发明涉及一种高锰钢辙叉与钢轨闪光对接焊接方法。
背景技术
高锰钢辙叉与钢轨的对接有焊接和栓接两种形式。栓接使线路产生轨缝，当列车通过轨缝时，会产生巨大的冲击，不仅缩短辙叉的使用寿命，增加维修的工作量，而且影响列车的通过速度。国内固定型高锰钢辙叉用于跨区间无缝线路时，一般采用鱼尾板将辙叉与钢轨冻结联接，而国外发达国家一般采用焊接方式将辙叉与钢轨联接。
与本发明最接近的现有技术是2000.12.06公开的“高锰钢辙叉与碳钢钢轨加介质闪光焊接方法(CN1275463)”发明专利申请，采用一种特定的CrMnNiMo奥氏体-铁素体双相钢作为介质材料闪光焊接，焊接工艺过程为：①焊接前将碳钢轨加热到200-600℃，②介质与碳钢钢轨闪光对焊到一起，③焊接接头在800-900℃之间保温10-30分钟去应力退火，④将介质切留20-40mm，⑤切留介质与高锰钢辙叉闪光对焊。其缺点为：①当钢轨加热到200-600℃再进行焊接时，对钢轨的装配造成很大困难，②在焊接完成后的800-900℃退火过程中，无形中也对钢轨造成退火，降低钢轨的硬度，在使用过程中容易产生马鞍形磨耗，③使用特定的介质，增加了制造成本。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种高锰钢辙叉与钢轨闪光对接焊接方法，采用一种国家标准牌号的不锈钢材料0Cr18Ni12Mo2Ti作为焊接介质，成本低，实用性强；对碳钢轨不预热直接和介质进行闪光焊接，钢轨的装配更方便；在400±10℃之间保温180-210分钟去应力低温退火，对钢轨的硬度基本上没有影响。
本发明的技术解决方案：首先将选用的国标牌号的不锈钢介质通过锻造热处理后，采用机械加工的方式将其加工为钢轨形状，然后与除油、锈等表面污物后与钢轨装配成焊接接头，接通电源，并使其端面逐渐移近达到局部接触，利用电阻热加热这些接触点(产生闪光)，使端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到一定温度时，迅速施加顶锻力使其在挤压的作用下相互共晶，完成钢轨与介质的焊接，然后将介质留一定长度后去掉多余部分，并对焊接接头进行热处理，再将热处理后的焊接接头在介质端与高锰钢辙叉进行焊接，通过不锈钢介质将高锰钢辙叉与钢轨对接在一起。
具体工艺过程：
①采用国标牌号的不锈钢材料0Cr18Ni12Mo2Ti作连接介质，然后对连接介质进行锻造热处理，并将锻造热处理后的连接介质机加成钢轨形状；
②将机加成钢轨形状的连接介质与钢轨对接在一起并装配成焊接接头，采用闪光对焊工艺将连接介质与钢轨对焊成一体；
③将连接介质切留至25-30mm；
④对焊接接头在400±10℃之间保温180-210分钟去应力低温退火；
⑤将介质端与高锰钢辙叉闪光焊接在一起。
所述国标牌号的不锈钢材料0Cr18Ni12Mo2Ti为不锈钢棒材。
本发明与现有技术相比具有的优点和效果：
1、采用国标牌号的不锈钢材料作连接介质，成本低，实用性强。
2、碳钢轨不用预热直接与介质进行焊接，使钢轨的装配更方便。
3、焊接接头采用低温退火，可以保持钢轨原来的硬度，产品在使用过程中，不会产生马鞍形磨耗。
具体实施方式
1、焊接介质为国标牌号的不锈钢材料0Cr18Ni12Mo2Ti，化学成分为(％)：
  C   Si   Mn   P   S   Cr   Ni   Mo   Ti
  ≤0.08   ≤1.0   ≤2.0   ≤0.035   ≤0.03   16～19   11～14   1.8～2.5   0.4～0.7
2、碳钢钢轨(U75V)主要化学成分为(％)：
  C   Si   Mn   S   P   V   备注
  0.74   0.59   0.90   0.019   0.023   0.046   复验值
3、焊接工艺方法：
①选用国标牌号的0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢棒材作连接介质，然后对连接介质进行锻造热处理，锻造完成后的不锈钢介质晶粒度不能小于6级，并将锻造热处理后的连接介质机加成钢轨形状；
②将碳钢钢轨清除油、锈等表面污物后，与机加成钢轨形状的连接介质对接在两电极之间并装配成焊接接头，接通电源，采用闪光对焊工艺将连接介质与钢轨对焊成一体，完成一次焊接；
③一次焊接完成后，保留25-30mm长度的连接介质；
④将一次焊接接头在箱式电阻炉内，400±10℃之间保温180-210分钟去应力低温退火；
⑤将低温退火后的一次焊接接头的介质端与高锰钢辙叉在两电极之间装配成焊接接头，接通电源，采用闪光对焊工艺将连接介质与高锰钢辙叉对焊成一体，完成二次焊接；
⑥对整个焊接接头进行精磨，完成整个焊接过程。

Claims (2)

1.一种高锰钢辙叉与钢轨闪光对接焊接方法，其特征是：
①采用国标牌号的不锈钢材料0Cr18Ni12Mo2Ti作连接介质，然后对连接介质进行锻造热处理，并将锻造热处理后的连接介质机加成钢轨形状；
②将机加成钢轨形状的连接介质与钢轨对接在一起并装配成焊接接头，采用闪光对焊工艺将连接介质与钢轨对焊成一体；
③将连接介质切留至25-30mm；
④对焊接接头在400±10℃之间保温180-210分钟去应力低温退火；
⑤将介质端与高锰钢辙叉闪光焊接在一起。
2.根据权利要求1所述的高锰钢辙叉与钢轨闪光对接焊接方法，其特征是：所述国标牌号的不锈钢材料0Cr18Ni12Mo2Ti为不锈钢棒材。
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