CN202291840U - 一种表面覆盖锆砂的高耐火度铝热焊砂型 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及铝热焊砂型，特别是一种表面覆盖锆砂的高耐火度铝热焊砂型。它包括硅英砂材质的砂型本体，该砂型本体的轨腰和轨脚处具有锆英砂材质的加强层。它主要解决现有采用硅英砂单骨料砂型所焊接的铝热焊接头，在焊筋表面所形成的缺陷（“弹坑”﹑气孔﹑夹渣等），不仅严重影响了铝热焊接头表面的外观，而且有可能影响到焊接接头的机械力学性能，从而缩短铝热焊接头的使用寿命的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及铝热焊砂型，特别是一种表面覆盖锆砂的高耐火度铝热焊砂型。
背景技术
钢轨铝热焊接技术是十九世纪末期，随着冶金工业和化学工业的发展，人们发明的利用铝热反应产生的大量热量作为热源来焊接钢轨的方法。二十世纪，德国﹑英国﹑美国﹑法国等国家开始采用铝热焊接法来焊接电车轨道，以后正式在铁路及地铁线路上投入应用。
随着无缝线路及高速客运专线的发展，钢轨铝热焊接在许多国家得到了比较广泛的应用。上世纪六十年代初，我国铁路上开始采用铝热焊方法来焊接无缝轨道。
近十年来，随着铁路运行速度的提高及无缝线路及高速客运专线的发展，对线路质量等级提出了更加严格的要求。在铁路钢轨铝热焊焊接的发展过程中，一批新型焊接耗材得到了长足的发展。
钢轨铝热焊的浇注和冷却过程与铸造的规律极为类似，所以铝热焊亦称为铸焊。铝热焊砂型作为铸焊过程中重要的成型铸模，对焊接质量起到至关重要的影响，是一种非常重要的铝热焊耗材。
铝热焊砂型（如图1）的生产工艺技术要求非常严格﹑复杂，这里简要的介绍一下其生产工艺中的几个主要工序。
1．混砂：将硅英砂﹑氧化铁红﹑水玻璃及其他附料严格按照一定的配比及混合工艺混成湿砂备用。
2．射芯及起模：利用专用的高效率的冷芯盒射芯机，在规定的射芯工艺参数条件下，制成砂型。吹入二氧化碳气体，以达到初始固化硬度后，手工起模。
3．烘烤：将湿的砂型送入烤炉内进行烘烤作业，冷却后，经品检合格即可包装成品。
从上述生产工艺过程中可以看出，用于成型的砂型骨料主要成分为硅英砂，其耐火度约为1750℃。在钢轨铝热焊接过程中，因为铝热反应放出大量的热量，所以使得熔渣和钢液（铝热钢）的温度可达2500~3500℃。从钢轨铝热焊接的实际情况出发，可以加入适量的添加剂，一方面使钢液温度降至2000~2100℃左右，同时也使得铝热钢的生产率适当增加。
目前，各生产厂商提供的用硅英砂为骨料主要成分成型的砂型在浇注过程中，不可避免的与铝热钢水发生高温交互反应。通常情况下，在钢水落下的开始阶段，熔融状态下的铝热钢水接触砂型表面并附着在已经变软和部分融化的砂型表面形成〝弹坑〞，与此同时，在已经变软和部分融化的砂型表面形成的气泡也使得焊带表面变形，同样有可能形成〝弹坑〞。
这种采用硅英砂单骨料砂型所焊接的铝热焊接头，在焊筋表面所形成的缺陷（〝弹坑〞﹑气孔﹑夹渣等），不仅严重影响了铝热焊接头表面的外观，而且有可能影响到焊接接头的机械力学性能，从而缩短铝热焊接头的使用寿命，甚至在列车运行过程中，有可能发生铝热焊接头断裂，影响行车安全。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种表面覆盖锆砂的高耐火度铝热焊砂型，它主要解决现有采用硅英砂单骨料砂型所焊接的铝热焊接头，在焊筋表面所形成的缺陷（〝弹坑〞﹑气孔﹑夹渣等），不仅严重影响了铝热焊接头表面的外观，而且有可能影响到焊接接头的机械力学性能，从而缩短铝热焊接头的使用寿命的技术问题。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种表面覆盖锆砂的高耐火度铝热焊砂型，其特征在于：它包括硅英砂材质的砂型本体，该砂型本体的轨腰和轨脚处具有锆英砂材质的加强层。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供了一种双骨料（锆英砂和硅英砂）高耐火度铝热焊砂型，克服了普通单骨料（硅英砂）砂型在铝热焊浇注过程中的诸多缺点，可以保证在同样的预热参数及其他铝热焊工艺参数不变的条件下，提高砂型表面的耐火度，降低砂型表面材料与铝热钢水发生高温交互反应的程度，提高铝热焊接头轨腰和轨脚处的焊接质量，增强其机械力学性能，从而延长铝热焊接头的使用寿命，避免因轨腰，轨脚不良导致焊接失败，从而提高铝热焊的成功率。
附图说明
图1是现有的以硅英砂为骨料的普通砂型的结构示意图。
图2 是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图2，本实用新型公开了一种表面覆盖锆砂的高耐火度铝热焊砂型。如图所示：它包括硅英砂材质的砂型本体1，该砂型本体1的轨腰和轨脚处具有锆英砂材质的加强层2。
本实用新型高耐火度砂型简要成型工艺如下。
A．用专用量具量取150克湿锆英砂，倒入芯盒轨腰部位。
B．在芯盒轨腰部位，用手指将湿锆英砂摊平后压实。
C．插入芯盒浇注棒部件，用专用冶具挡住芯盒轨脚部位。
D．用专用量具量取250克湿锆英砂，倒入芯盒轨脚部位。
E．用手指将湿锆英砂在芯盒轨脚三浇注孔位置压密﹑压实。
F．将芯盒送入射芯机射芯位置，射芯，吹气硬化，起模，烘烤。
下表是如图1中一般砂型和本实用新型的高耐火度砂型的性能比较情况。
由此可见，在采用相同的预热参数及其他铝热焊参数不变的前提下，采用该表面添加锆英砂的高耐火度砂型产品用于铝热焊实际操作后，将提升产品的质量等级及提高铝热焊的成功率，产生不可估量的长期经济效益。
综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围，即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
Claims (1)
1.一种表面覆盖锆砂的高耐火度铝热焊砂型，其特征在于：它包括硅英砂材质的砂型本体（1），该砂型本体（1）的轨腰和轨脚处具有锆英砂材质的加强层（2）。
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| CN2011204354100U CN202291840U (zh) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | 一种表面覆盖锆砂的高耐火度铝热焊砂型 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109014564A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-18 | 施密特钢轨技术（昆山）有限公司 | 一种双骨料高耐火度铝热焊底板成型模具 |
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- 2011-11-07 CN CN2011204354100U patent/CN202291840U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
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| CN109014564A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-18 | 施密特钢轨技术（昆山）有限公司 | 一种双骨料高耐火度铝热焊底板成型模具 |
| CN109014564B (zh) * | 2018-08-20 | 2020-12-22 | 施密特钢轨技术（昆山）有限公司 | 一种双骨料高耐火度铝热焊底板成型模具 |
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