CN103132008A - 一种感应加热器及其在钢轨上非预热熔覆合金的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种感应加热器，包括加热区一和加热区二，加热区一分为两个加热面，第一个加热面的形状为缺少了下底的梯形状，第二个加热面的形状为U形状，梯形状的加热面的两腰与U形状的加热面连接在一起，第一个加热面和第二个加热面之间具有夹角；采用该感应加热器在钢轨上熔覆合金，不需要先行进行预热，在钢轨熔覆速度相同的前提下，本方法所需热能只有现有技术的三分之一或更少；同时，本方法为发电机小型化，甚至不需要轨道车施工奠定了基础。本发明通过详细分析熔覆过程钢轨组织相变、热量传递，首次突破钢轨必须预热焊理论，提出钢轨可以不预热，直接熔覆合金，也能避免马氏体的产生。这是国内外首创。
Description
技术领域
本发明属于金属材料高碳钢表面熔覆及铁路轨道电路信号控制领域。
背景技术
在铁路轨道电路分路不良区段（或称“压不死”或“白光带”区段），采用等离子熔覆在钢轨表面熔覆一层防锈耐磨合金，可以有效消除轨道电路分路不良现象。但在熔覆过程中，钢轨表面熔覆区温度很高，处于熔融状态，其熔覆区下的热影响区温度超过相变温度的基体组织会发生相变。理论上，钢轨降温时，当降温速度超过钢轨材料CCT曲线范围时，钢轨就会产生马氏体组织。马氏体是一种又硬又脆的组织，它大大降低钢轨的韧性，导致钢轨产生裂纹，断轨隐患。铁道部标准«43kg/m-75kg/m热轧钢轨订货技术条件»（TB/T2344-2003）中明确要求钢轨不允许有马氏体组织。要避免马氏体产生，就必须降低钢轨的降温速度。
为了避免马氏体产生，在现有技术文献中，凡涉及钢轨焊补、熔覆等，都是采用给钢轨预热、焊接或熔覆的方法。因为，根据导热基本定律—傅立叶定律，导热的比热流量q与温度梯度grad t成正比（q=—λgrad t ， λ:导热系数），通过钢轨预热，使钢轨温度升高，焊接或熔覆时，钢轨初始温度高，内部温度梯度小，降温速度控制在CCT曲线范围内，就不会产生马氏体。
公开号为CN101144160A，公开日为2008年3月19日的中国专利文献公开了一种在钢轨表面熔覆防锈耐磨合金的方法，其具体方法是： A、预热，采用感应加热设备加热钢轨轨头表面，感应加热器布置在钢轨轨头表面要熔覆合金部位的上方，感应加热器匀速移动，均匀加热轨头表面要熔覆合金的部位，感应加热器为长方形，尺寸：宽50mm，长250mm，预热温度为290℃-450℃。B、熔覆，采用等离子熔覆在钢轨轨头表面熔覆合金，感应加热器匀速移动，等离子熔覆设备也跟着匀速移动；当预热温度达到290℃~450℃，等离子熔覆设备的焊枪熔覆合金。
以上述专利文献为代表的在钢轨表面熔覆防锈耐磨合金的方法仍然存在以下缺点：
1.消耗大量的能源。主要体现在以下5个方面：
1)钢轨表面加热到290℃-450℃，需要消耗大量的热能。
2)钢轨的导温系数a大，传热很快。虽然只是加热钢轨表面要熔覆的部位，但在加热过程中，钢轨内部热量不断快速传递，加热的面积增大，浪费许多热能。
3)由于钢轨本身温度升高，熔覆时，钢轨热影响区温度超过相变温度的范围增大，控制降温速度的区域增大，消耗热能。
4)钢轨表面加热到290℃-450℃，钢轨除内部传热外，还有大量的辐射和对流传热。
5)感应加热器平面结构及尺寸，人为增加了加热面积。
2.由于要保证钢轨的预热温度，感应器和等离子焊枪的移动速度不能太快，造成熔覆速度低，时间长，效率低。铁路轨道分路不良熔覆施工是3级施工，施工时，该区段封闭，因而不可能给太多的施工时间，对于较长的分路不良区段，现有方式无法施工。
3.钢轨吸收热能多，钢轨的热应力大，钢轨变形增加。对要求较高的钢轨，如尖轨等，增加钢轨熔覆难度。
4.铁路分路不良区段大多在车站的两边，距车站约700-800m，区段附近一般没有公路。熔覆施工现场需12 0kw的柴油发电机供电，柴油发电机重约2.0t，因而熔覆施工要租用铁路轨道车，将柴油发电机放在轨道车上。施工时，轨道车通过铁路将柴油发电机运到分路不良区段现场。由于轨道车的使用有许多严格的规定且要办很多手续，给施工带来很多困难。
5.熔覆带位于钢轨轨头表面中心，超声波探伤的探头正好在熔覆带上，影响工务正常探伤。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的技术问题，本发明提出了一种感应加热器，同时提供了采用该感应加热器在钢轨上非预热熔覆合金的方法，本发明感应加热器结构简单，易于制造，采用该感应加热器在钢轨上熔覆合金，就不需要先行进行预热，在钢轨熔覆速度相同的前提下，本方法所需热能只有现有技术的三分之一或更少；同时，本方法为发电机小型化，甚至不需要轨道车施工奠定了基础。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种感应加热器，其特征在于：包括加热区一和加热区二，加热区一分为两个加热面，第一个加热面的形状为缺少了下底的梯形状，第二个加热面的形状为U形状，梯形状的加热面的两腰与所述U形状的加热面连接在一起，第一个加热面和第二个加热面之间具有夹角；所述加热区二为“一”字形结构，加热区二与所述第一个加热面连接，加热区二和第一个加热面处于同一水平面上。
第一个加热面和第二个加热面之间的夹角为90度。
所述加热区一和加热区二经铜管或银管弯曲、弯折或焊接形成。
所述铜管或银管包括位于水平面上的第一段，第二段、第三段、第四段、第八段和第九段，以及位于竖直平面上的第五段、第六段和第七段，第一段为加热区二，第二段、第三段、第四段、第八段和第九段围绕形成所述缺少了下底的梯形状的第一个加热面，第五段、第六段和第七段连接形成U形的第二个加热面，按第一段至第九段的顺序，每段由铜管或银管依次形成。
所述第三段和第九段一起形成了梯形状加热面的上底，第三段和第九段的断面形状是半圆形，第八段是梯形状加热面的其中一个腰，第四段是梯形状加热面的另一个腰。
所述铜管或银管包括位于水平面上的第一段，第二段、第三段、第四段、第八段、第九段和第十段，以及位于竖直平面上的第五段、第六段和第七段，第一段为加热区二，第二段、第三段、第四段、第八段、第九段和第十段围绕形成所述缺少了下底的梯形状的第一个加热面，第五段、第六段和第七段连接形成U形的第二个加热面，按第一段至第十段的顺序，每段由铜管或银管依次形成。
所述第三段和第九段一起形成了梯形状加热面的上底，第三段和第九段的断面形状是半圆形或圆形，第八段是梯形状加热面的其中一个腰，第四段和十段形成梯形状加热面的另一个腰。
所述第八段为一根直段，第八段和第九段的连接处位于所述第二段和第三段的连接处内。
所述第八段包括依次连接的第八一段，第八二段和第八三段，其中，第八一段与第七段连接，第八三段与第九段连接，第八一段凸出于第二段的向下延伸处。
所述第三段和第四段之间的夹角为90-153度。
第九段和第十段之间的夹角为90-153度。
所述第二段和第三段之间的夹角为90-153度。
第八段和第九段之间的夹角为90-153度。
采用感应加热器在钢轨上非预热熔覆合金的方法，其特征在于：包括熔覆步骤：采用等离子熔覆或电弧焊熔覆在钢轨轨头表面熔覆合金，焊枪布置在待熔覆部位的上方，感应加热器紧随其后，焊枪与感应加热器的距离为2—40mm，焊枪距离轨面高6—15mm，焊枪沿钢轨纵向移动熔覆合金，感应加热器也跟随移动加热钢轨，感应加热器的移动速度与焊枪的移动速度一致。
所述感应加热器和焊枪冷却水采用压缩机制冷。
采用感应加热器在钢轨上非预热熔覆合金的方法，其特征在于：包括熔覆步骤：采用等离子熔覆或电弧焊熔覆在钢轨轨头表面熔覆合金，焊枪布置在待熔覆部位的上方，焊枪位于感应加热器内，焊枪距离轨面高6—15mm，焊枪沿钢轨纵向移动熔覆合金，感应加热器也跟随移动加热钢轨，感应加热器的移动速度与焊枪的移动速度一致。
采用感应加热器在钢轨上非预热熔覆合金的方法，其特征在于：A、超声波探伤：在钢轨轨头表面进行探伤；B、打磨除锈：清除熔覆部位锈蚀；C、熔覆：采用等离子熔覆或电弧焊熔覆在钢轨轨头表面熔覆合金，焊枪布置在待熔覆部位的上方，感应加热器紧随其后，焊枪与感应加热器的距离为2—40mm，焊枪距离轨面高6—15mm，焊枪沿钢轨纵向移动熔覆合金，感应加热器也跟随移动加热钢轨，感应加热器的移动速度与焊枪的移动速度一致；D、表面清理整形：用砂轮打磨熔覆合金表面，使合金表面平整；E、超声波探伤：采用超声波探伤设备对熔覆合金探伤，检查熔覆合金是否有裂纹、气孔和夹杂缺陷。
与公开号为CN101144160A为代表的现有技术相比，本发明所达到的有益效果表现在：
1、本感应加热器，第一个加热面的形状为缺少了下底的梯形状，第二个加热面的形状为U形状，梯形状的加热面的两腰与所述U形状的加热面连接在一起，这样的结构方式，就形成为一个立体状的，且截面呈“L”形的加热区一，进一步，通过采用在第一个加热面和第二个加热面之间形成夹角，而加热区二和第一个加热面处于同一水平面上的设置方式，使加热器的整体截面形状呈“L”形，相较于现有感应加热器的平板结构，本发明为立体结构，在具体加热时，加热区二和第一个加热面位于钢轨熔覆带上部，第二个加热面位于轨头外侧，在加热过程，加热温度是不均匀的，初期加热集中，加热快而大，之后逐步减少，完全是和钢轨降温需求相一致，极大程度地节约了能源。而现有的平板结构的感应加热器，从开始加热到加热结束熔覆，加热过程没有变化，加热器尺寸过大，人为增加了加热范围。
2、本感应加热器，第一个加热面和第二个加热面之间的夹角为90度，这样的设置方式，在实际应用中，感应加热器能更好地与钢轨的表面和侧面的形状相配合。所述加热区一和加热区二经铜管或银管弯曲、弯折或焊接形成，这样的设置方式，能够减少生产成本并利于一次成型。
3、本感应加热器，所述铜管或银管包括位于水平面上的第一段，第二段、第三段、第四段、第八段和第九段，以及位于竖直平面上的第五段、第六段和第七段，第一段为加热区二，第二段、第三段、第四段、第八段和第九段围绕形成所述缺少了下底的梯形状的第一个加热面，第五段、第六段和第七段连接形成U形的第二个加热面，按第一段至第九段的顺序，每段由铜管或银管依次形成，这样的方式，使熔覆热影响区在加热区一内快速加热，加热区二内加热逐步减少，和钢轨降温要求相一致。
4、本感应加热器，这样的方式，比总共只有九段的方式，经实际验证，其节能效果更好。
5、本发明中，在第三段和第九段的断面形状，相对于整圆状来说，其节能效果更好。
6、本感应加热器，第八段包括依次连接的第八一段，第八二段和第八三段，其中，第八一段与第七段连接，第八三段与第九段连接，第八一段凸出于第二段的向下延伸处，这样的方式，能够满足钢轨降温的技术要求。
7、本感应加热器，所述第三段和第四段之间的夹角为900-1530，第八段和第九段之间的夹角为90-153度。这样的设置方式，能够增加U形加热面的加热长度，并可以调节加热面的加热长度，从而与熔覆处的降温温度要求相适应。
8、本加热方法，所采用的熔覆步骤，将感应加热器应用到熔覆步骤之中，就不需要先行进行预热，在钢轨熔覆速度相同的前提下，本方法所需热能只有现有技术的三分之一或更少；同时，本方法为发电机小型化，甚至不需要轨道车施工奠定了基础。焊枪与感应加热器的距离为2—40mm，焊枪距离轨面高6—15mm，选择这样特定的距离和高度，经实验具有如下优点：焊枪与感应加热器的距离太远，加热补充不及时，太近，易和加热器接触打火，焊枪过高或过低，熔覆工艺效果不好。节能主要体现在：
1)原有技术方案采用预热的方法避免马氏体的产生，由于钢轨本身传热特性，预热过程中，加热面积大，加热时间相对现有技术长。现有非预热方式，是通过熔覆后迅速集中加热，使钢轨相变降温速度控制在CCT曲线要求范围内。钢轨加热的范围小，时间短，加热的热能少。
2）原有技术在预热过程中，钢轨辐射，对流等传热方式也浪费部分能量。
3）原有技术加热感应器的平板结构，从开始加热到加热结束熔覆，加热过程没有变化，加热器尺寸过大，人为增加了加热范围。本发明技术的感应加热器结构，加热过程是不均匀的。初期加热集中，加热快而大，之后逐步减少，完全是和钢轨降温需求向一致，极大程度的节约能源。
9、节约大量的冷却水。熔覆钢轨的等离子焊枪和感应加热器的铜管都需要循环水冷却。水的需求量很大，大约16升/m。如果每天熔覆300m长钢轨，一天大约需要5t水。节水主要体现在：
1）原有预热技术，钢轨表面温度高，加热功率大，焊枪和感应加热器温度高，环境恶劣。采用小型制冷机循环冷却水，水温还是较高，满足不了焊枪和加热器使用要求。大型制冷机又太大太重，现场施工有困难。
2）采用本发明技术，由于钢轨非预热直接熔覆，且加热功率小，焊枪和感应加热器冷却压力小，采用小型制冷机循环冷却水即可满足要求。由于焊枪和感应加热器冷却水是通过小型制冷机循环使用，基本不消耗宝贵的水资源。每天大约用2—3升水。
10、熔覆设备使用的持续性和可靠性大为提高，熔覆质量得到保证。采用原有技术，由于现场冷却水的来源复杂，有井水，自来水，消防水等，加上使用条件恶劣，焊枪和感应加热器使用中经常由于冷却水有杂质，冷却不好导致损坏，严重时，一天要换几把焊枪和感应器，连续焊10多米，设备就要停机。采用本发明技术后，焊枪和感应加热器冷却良好，焊接持续性和可靠性大为提高。
11、采用本方法，只要设备允许，熔覆后加热速度越快越好。在能耗相同的条件下，熔覆速度提高3倍左右，熔覆速度大为提高。提高了生产效率，减少了施工对列车运输的影响。
12、钢轨热应力减少，变形小。对尖轨等要求高的钢轨现场也能熔覆。
13、不影响铁路工务部门的正常超声波探伤。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1为在熔覆合金时加热器的结构布置图；
图2为图1中俯视图；
图3为图1中左视图；
图4为加热器仅包括第一段至第九段的结构示意图；
图5为由第八一段，第八二段和第八三段组成的第八段形成的加热器结构示意图；
图6为第二段包括二一段、二二段和二三段，且总共为十段的加热器结构示意图；
图7为第二段包括二一段、二二段和二三段，且总共为九段的加热器结构示意图；
图8为第二段包括二一段、二二段和二三段，第八段包括八一段，八二段和八三段的加热器结构示意图；
图9为第二段包括二一段、二二段和二三段，第八段包括八一段、八二段、八三段、八四段和八五段的加热器结构示意图；
图10为第五段、第六段和第七段的一种变形的加热器结构示意图。
图中标记：
1、钢轨，2、感应加热器，3、焊枪，4、熔覆合金，A、加热区一，B、加热区二，5、第一段，6、第二段，7、第三段，8、第四段，9、第五段，10、第六段，11、第七段，12、第八段，13、第九段，14、第十段，121、第八一段，122、第八二段，123、第八三段，124、第八四段，125、第八五段，61、第二一段，62、第二二段，63、第二三段，15、第二段的向下延伸处。
具体实施方式
实施例1
本发明公开了一种感应加热器，包括加热区一A和加热区二B，加热区一A分为两个加热面，第一个加热面的形状为缺少了下底的梯形状，第二个加热面的形状为U形状，梯形状的加热面的两腰与所述U形状的加热面连接在一起，第一个加热面和第二个加热面之间具有夹角，具体夹角的度数可根据在实际应用时的钢轨形状进行调整；所述加热区二B为“一”字形结构，加热区二B与所述第一个加热面连接，加热区二B和第一个加热面处于同一水平面上，在具体加热时，加热区二B和第一个加热面位于钢轨熔覆带上部，第二个加热面位于轨头外侧。
实施例2
作为本发明的一较佳改进，第一个加热面和第二个加热面之间的夹角度数为90度，即整个加热器整体呈“L”形，可达到较好应用效果，而加热区一A和加热区二B经铜管或银管弯曲、弯折或焊接形成，可减少生产成本并便于一次成型，其余结构同实施例1。
实施例3
参照附图4，铜管或银管包括位于水平面上的第一段5，第二段6、第三段7、第四段8、第八段12和第九段13，以及位于竖直平面上的第五段9、第六段10和第七段11，第一段5为加热区二B，第二段6、第三段7、第四段8、第八段12和第九段13围绕形成所述缺少了下底的梯形状的第一个加热面，第五段9、第六段10和第七段11连接形成U形的第二个加热面，按第一段5至第九段13的顺序，每段由铜管或银管依次形成。第三段7和第九段13一起形成了梯形状加热面的上底，第三段和第九段的断面形状是半圆形或圆形，第八段12是梯形状加热面的其中一个腰，第四段8是梯形状加热面的另一个腰。其余同上述实施例。
实施例4
参照附图1-2，作为本感应加热器的一较佳实施方式，所述铜管或银管包括位于水平面上的第一段5，第二段6、第三段7、第四段8、第八段12、第九段13和第十段14，以及位于竖直平面上的第五段9、第六段10和第七段11，第一段5为加热区二B，第二段6、第三段7、第四段8、第八段12、第九段13和第十段14围绕形成所述缺少了下底的梯形状的第一个加热面，第五段9、第六段10和第七段11连接形成U形的第二个加热面，按第一段5至第十段14的顺序，每段由铜管或银管依次形成。所述第三段7和第九段13一起形成了梯形状加热面的上底，第三段和第九段的断面形状是半圆形或圆形，第八段12是梯形状加热面的其中一个腰，第四段8和十段形成梯形状加热面的另一个腰。所述第八段12为一根直段，第八段12和第九段13的连接处位于所述第二段6和第三段7的连接处内。所述第三段和第四段之间的夹角为90-153度。第九段和第十段之间的夹角为90-153度。所述第二段和第三段之间的夹角为90-153度。第八段和第九段之间的夹角为90-153度。当为90度时，则梯形变为矩形，其余同上述实施例。
实施例5
作为本发明又一较佳实施例，参照说明书附图5，作为第八段12的一种变形，其包括依次连接的第八一段121，第八二段122和第八三段123，其中，第八一段121与第七段11连接，第八三段123与第九段13连接，第八一段121凸出于第二段的向下延伸处15。
实施例6
作为本发明的又一较佳实施例，参照说明书附图6、图7、图8和图9，作为第二段6的变形，第二段6包括依次连接的第二一段61，第二二段62，第二三段63，第二一段61和第一段5连接，第二三段63和第三段7相连接，第二一段61，第二二段62，第二三段63和第三段7的形状为两个L形首尾相接，L形是顺时针旋转了90度的。这几种结构均能满足钢轨降温的技术要求，只是节能有所差异。
总共段数为9段（图7）或10段（图6、图8和图9）。
图6和图7中，第八段12为直段，第八段12和第九段13的连接处位于第二三段63和第三段7之间的连接处内。这几种结构均能满足钢轨降温的技术要求，只是节能有所差异。
图8中，第八段12包括依次连接的第八一段121，第八二段122和第八三段123，其中，第八一段121与第七段11连接，第八三段123与第九段13连接，第八一段121、第八二段122、第八三段123和第九段13的形状为两个L形首尾相接，L形是顺时针旋转了90度的，被包裹在第二一段61，第二二段62，第二三段63和第三段7之中，形状与其适配。这几种结构均能满足钢轨降温的技术要求，只是节能有所差异。
图9中，第八段12包括依次连接的第八一段121，第八二段122，第八三段123，第八四段124和第八五段125，其中，第八一段121与第七段11连接，第八五段125和第九段13连接，第八一段121，第八二段122，第八三段123，第八四段124、第八五段125和第九段13的形状为三个L形首尾相接，L形是顺时针旋转了90度的，被包裹在第一段5，第二一段61，第二二段62，第二三段63和第三段7之中，形状与其适配。其余同上述实施例。图9中，第三段和第四段之间的夹角为100度。第九段和第十段之间的夹角也为100度，第三段和第四段之间的夹角度数和第九段和第十段之间的夹角度数也可以不同，第图9的方式为本发明的最佳实施方式，节能效果最佳。
实施例7
参照说明书附图10，作为第五段9、第六段10和第七段11的又一种变形，这三段围成的U形呈上端开口小，底部较大的等腰梯形状，只是该梯形状缺少上底。这种结构均能满足钢轨降温的技术要求，只是节能有所差异。其余同上述实施例。上述各个实施例中，各段所采用的铜管或银管的断面可以是半圆形的，即整圆形的铜管或银管的一半，或者不到一半，断面的形状如何，与产品的节能及成本有关系，取节能和成本的平衡值最好。
实施例8
作为方法的最佳实施方式，参照说明书附图1-3，其包括熔覆步骤：采用等离子熔覆或电弧焊熔覆在钢轨轨头表面熔覆合金，焊枪布置在待熔覆部位的上方，感应加热器紧随其后，焊枪与感应加热器的距离为2—40mm，焊枪距离轨面高6—15mm，焊枪沿钢轨纵向移动熔覆合金，感应加热器也跟随移动加热钢轨，感应加热器的移动速度与焊枪的移动速度一致。熔覆机的加热器和焊枪冷却水采用压缩机制冷。其余步骤同现有技术。
本发明的技术原理为：虽然导热的比热流量与温度梯度成正比，钢轨不预热，基体温度低，熔覆时，温度梯度大，所以传热快，降温速度快。但是，通过详细研究熔覆过程组织相变、热量传递，我们有了新的发现。钢轨只在熔覆时才会产生相变，因为只有熔覆时，温度才会超过基体相变温度。等离子熔覆的特点是能量密度高（105-106w/cm2），能量集中，且外界因素干扰小。这就使钢轨熔覆时，热影响区温度超过相变温度的范围很小，即冷却时可能产生马氏体的范围很少。熔覆时，因为等离子弧产生的加热速度大于散热速度，钢轨熔覆区及热影响区是升温的，钢轨表面温度迅速升高。熔覆后，钢轨从高温迅速降低。根据钢轨CCT曲线，理论上，冷却时钢轨熔覆区及热影响区相变温度范围约700℃—450℃，即在钢轨降温过程中，只要控制700℃—450℃的降温速度在CCT曲线范围内，钢轨就不会产生马氏体。钢轨熔覆区及热影响区从高温降到700℃，这个过程时间很短，但毕竟有一个过程，加上前面分析的钢轨相变区的范围很小，使得我们有可能通过迅速集中加热，使加热略低于散热，达到降低降温速度，避免冷却产生马氏体的目的。而这个加热过程是不均匀的，初期加热要大要快，后期逐步减少，加热一直持续到热影响区温度降到相变温度以下。要达到以上目的，我们做了大量实验，在这个实验过程中，焊枪位置和感应加热器形状、尺寸做了多次改进。如焊枪位于感应加热器头部加热区一A内，焊枪熔覆和加热同时进行。这种方式也可，但由于焊枪在加热区内，温度较高，焊枪冷却不足，焊枪经常易出故障。
通过以上分析和实验，本发明的主要创新点体现在：
1．通过详细分析熔覆过程钢轨组织相变、热量传递，首次突破钢轨必须预热焊理论，提出钢轨可以不预热，直接熔覆合金，也能避免马氏体的产生。这是国内外首创。
2．通过大量的实验验证，实现了这种可能。
3．建立了焊枪、加热器形状及位置，以及加热功率，熔覆速度与电流等一系列技术参数。
实施例9
作为本发明的再一较佳实施方式，本方法的工艺步骤包括：A、超声波探伤：在钢轨轨头表面进行探伤；B、打磨除锈：清除熔覆部位锈蚀；C、熔覆：采用等离子熔覆或电弧焊熔覆在钢轨轨头表面熔覆合金，焊枪布置在待熔覆部位的上方，感应加热器紧随其后，焊枪与感应加热器的距离为2—40mm，焊枪距离轨面高6—15mm，焊枪沿钢轨纵向移动熔覆合金，感应加热器也跟随移动加热钢轨，感应加热器的移动速度与焊枪的移动速度一致；D、表面清理整形：用砂轮打磨熔覆合金表面，使合金表面平整；E、超声波探伤：采用超声波探伤设备对熔覆合金探伤，检查熔覆合金是否有裂纹、气孔和夹杂缺陷。
Claims (10)
1.一种感应加热器，其特征在于：包括加热区一（A）和加热区二（B），加热区一（A）分为两个加热面，第一个加热面的形状为缺少了下底的梯形状，第二个加热面的形状为U形状，梯形状的加热面的两腰与所述U形状的加热面连接在一起，第一个加热面和第二个加热面之间具有夹角；所述加热区二（B）为“一”字形结构，加热区二（B）与所述第一个加热面连接，加热区二（B）和第一个加热面处于同一水平面上。
2.根据权利要求1所述的一种感应加热器，其特征在于：所述加热区一（A）和加热区二（B）经铜管或银管弯曲、弯折或焊接形成，所述铜管或银管包括位于水平面上的第一段(5)，第二段（6）、第三段（7）、第四段（8）、第八段（12）和第九段（13），以及位于竖直平面上的第五段（9）、第六段（10）和第七段（11），第一段(5)为加热区二（B），第二段（6）、第三段（7）、第四段（8）、第八段（12）和第九段（13）围绕形成所述缺少了下底的梯形状的第一个加热面，第五段（9）、第六段（10）和第七段（11）连接形成U形的第二个加热面，按第一段(5)至第九段（13）的顺序，每段由铜管或银管依次形成；所述第三段（7）和第九段（13）一起形成了梯形状加热面的上底，第三段和第九段的断面形状是半圆形，第八段（12）是梯形状加热面的其中一个腰，第四段（8）是梯形状加热面的另一个腰。
3.根据权利要求1所述的一种感应加热器，其特征在于：所述加热区一（A）和加热区二（B）经铜管或银管弯曲、弯折或焊接形成，所述铜管或银管包括位于水平面上的第一段(5)，第二段（6）、第三段（7）、第四段（8）、第八段（12）、第九段（13）和第十段（14），以及位于竖直平面上的第五段（9）、第六段（10）和第七段（11），第一段(5)为加热区二（B），第二段（6）、第三段（7）、第四段（8）、第八段（12）、第九段（13）和第十段（14）围绕形成所述缺少了下底的梯形状的第一个加热面，第五段（9）、第六段（10）和第七段（11）连接形成U形的第二个加热面，按第一段(5)至第十段（14）的顺序，每段由铜管或银管依次形成，所述第三段（7）和第九段（13）一起形成了梯形状加热面的上底，第三段和第九段的断面形状是半圆形或圆形，第八段（12）是梯形状加热面的其中一个腰，第四段（8）和十段形成梯形状加热面的另一个腰。
4.根据权利要求2或3所述的一种感应加热器，其特征在于：所述第八段（12）为一根直段，第八段（12）和第九段（13）的连接处位于所述第二段（6）和第三段（7）的连接处内。
5.根据权利要求2或3所述的一种感应加热器，其特征在于：所述第八段（12）包括依次连接的第八一段（121），第八二段（122）和第八三段（123），其中，第八一段（121）与第七段（11）连接，第八三段（123）与第九段（13）连接，第八一段（121）与第二段（6）的向下延伸处齐平。
6.根据权利要求3所述的一种感应加热器，其特征在于：所述第三段（7）和第四段（8）之间的夹角为90-153度；第九段（13）和第十段（14）之间的夹角为90-153度；所述第二段（6）和第三段（7）之间的夹角为90-153度；第八段（12）和第九段（13）之间的夹角为90-153度。
7.根据权利要求2或3所述的一种感应加热器，其特征在于：所述第二段（6）包括依次连接的第二一段（61），第二二段（62），第二三段（63），第二一段（61）和第一段（5）连接，第二三段（63）和第三段（7）相连接，第二一段（61），第二二段（62），第二三段（63）和第三段（7）的形状为两个L形首尾相接。
8.采用如权利要求1所述的感应加热器在钢轨上非预热熔覆合金的方法，其特征在于：包括熔覆步骤：采用等离子熔覆或电弧焊熔覆在钢轨轨头表面熔覆合金，焊枪布置在待熔覆部位的上方，感应加热器紧随其后，焊枪与感应加热器的距离为2—40mm，焊枪距离轨面高6—15mm，焊枪沿钢轨纵向移动熔覆合金，感应加热器也跟随移动加热钢轨，感应加热器的移动速度与焊枪的移动速度一致。
9.根据权利要求8所述的在钢轨上非预热熔覆合金的方法，其特征在于：所述感应加热器和焊枪冷却水采用压缩机制冷。
10.采用如权利要求1所述的感应加热器在钢轨上非预热熔覆合金的方法，其特征在于：包括熔覆步骤：采用等离子熔覆或电弧焊熔覆在钢轨轨头表面熔覆合金，焊枪布置在待熔覆部位的上方，焊枪位于感应加热器内，焊枪距离轨面高6—15mm，焊枪沿钢轨纵向移动熔覆合金，感应加热器也跟随移动加热钢轨，感应加热器的移动速度与焊枪的移动速度一致。
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