CN204843289U - 一种起重机轨道窄缝焊接坡口 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到起重运输行业中钢轨对接窄缝焊接坡口结构，起重机轨道窄缝焊接坡口，包括钢轨1、钢轨2和环V型焊接坡口3，所述的环V形坡口为除钢轨截面的轨底线外的其他外沿线上都加工有坡口，其坡口宽度为0.4h1，h1为轨头高，采取在不同区段所用的焊接坡口角度不同的技术手段。本方案解决了手工电弧焊留15~20mm焊接间隙，焊接工艺复杂，焊缝质量也难以保证的问题，减少了焊接过程中焊材的用量，降低焊接过程中的有害气体的排放，实现节能环保。

Description

一种起重机轨道窄缝焊接坡口

技术领域

本实用新型涉及到起重运输行业中的的轨道焊接技术领域，具体涉及起重机大、小车和铁路运输钢轨对接窄缝焊接坡口结构及焊接方法。

技术背景

目前钢轨对接焊接时主要采用铝热焊接和手工电弧焊两种方式：铝热焊主要应用在既有无缝线路折断后的处理或采用插入法铺设无缝线路的连接施工，此种方法焊接接头平顺性较好，但由于铝热焊接需专用的设备，焊接工艺复杂，焊缝为铸造组织，焊接内在质量存在先天不足，并且所需焊材现阶段几乎全部依赖进口，价格比较昂贵；手工电弧焊焊接时，为保证焊缝质量，一般将两轨头预留15~20mm间隙，坡口形式为I形坡口，焊接时采用分层堆焊，焊接时产生的焊接应力比较大，易产生焊接变形，焊后其轨道表面焊渣厚难以加工至轨面平直，总体而言，其焊接工艺复杂，焊缝质量较难保证，焊接效率低。

起重机钢轨截面结构尺寸数据（YB/T5055-93）如下：

发明内容

为解决以上现有技术缺点和存在的问题，本实用新型提供一种起重机轨道窄缝焊接坡口的技术方案，同时公开其焊接方法。

本技术方案一是采用环V形焊接坡口，从而减小焊接时两钢轨对接间隙；二是针对V形焊接坡口采取起重机轨道窄缝焊接方法，而实现轨道窄缝焊接。

本发明采取以下技术手段来实现：

一种起重机轨道窄缝焊接坡口，包括钢轨1、钢轨2和环V型焊接坡口3，所述的环V型焊接坡口3设在钢轨1与钢轨2的轨头连接处；环V型焊接坡口3由在钢轨1和钢轨2的钢轨轨头处各自加工的1/2V型坡口对接构成，1/2V型坡口对接处钢轨1的轨底线和钢轨2的轨底线平行间距为2~3mm。

所述的环V形坡口为除钢轨截面的轨底线外的其他外沿线上都设有坡口，其坡口宽度为0.4h1，h1为轨头高，焊接坡口角度按轨道的区段分别为：轨头面上的焊接坡口角度为15o±2o，轨头两侧面的焊接坡口角度为15o~25o，轨腰的焊接坡口角度为25o±2o，轨底的焊接坡口角度为25o±2o，轨腰与轨底圆弧过渡处焊接坡口为25o~13o~25o。

本实用新型采取在轨道的不同区段所用的焊接坡口角度不同的技术手段是为了在焊接时有足够的熔池，从而保证起重机轨道焊接质量。

一种针对环V形焊接坡口所采取的轨道窄缝焊接方法的工艺步骤如下。

1、轨头成型

坡口均采用氧乙炔切割，切割后清理接头，用砂轮打磨平整，清理范围为接头两侧60~80mm，去除水份、氧化皮、油污、氮化物和有机杂物等杂质。

2、轨道的定位及预热处理

因窄缝焊接焊联轨道时，接头间隙小，焊接时所产生的焊接应力和变形均较小，轨道自重足以克服其焊接时产生的应力和变形产生的外力，故只需保持焊缝间隙约2mm，对齐后直接焊接。

轨道窄缝焊接预热，采用普通的气焊喷嘴加热即可满足要求，预热范围为2根轨道接头各100mm左右，预热及道间温度控制在300~400℃之间。

3、焊接

焊接轨道焊接应做好防风措施，以免产生气孔，在焊接过程中，需要电焊工和清洁工2人配合进行，清洁工不仅要负责对焊接过程中的表面焊渣清理工作，还要根据焊缝位置及焊层的变化对工艺参数进行调整。

4、坡口回火处理

焊缝回火的范围是以焊缝为中心，长度100mm左右，温度控制在630℃左右，温度达到要求后，保持加热30min左右，使其温度趋于恒定。

5、打磨处理

先用扁铲对焊缝进行清渣，再用电动手持砂轮磨平焊缝，视觉上略高于轨道型面即可，最后用锉刀交错锉削轨头上表面和两侧面至与轨道平齐。锉后若有较大的锉痕，可用细沙纸将表面磨光滑一些。

6、探伤与变形检验

探伤检验可以采用焊接行业通用的PT渗透检验，其检验标准参照Q/BU.J1517-2005，Ⅱ级合格。为保证轨道焊后直线度和水平，轨道焊接完成后，应对其进行水平翘曲变形检验，其要求是控制在1/2000，即2m长度上小于1mm。

本实用新型钢轨对接窄缝焊接坡口，实现了钢轨2~3mm对接焊接；具有以下优点：（1）解决了铝热焊接焊接工艺复杂，焊接成本高的问题；（2）解决了目前手工电弧焊焊接时需将两轨头预留15~20mm，焊缝质量也难以保证的问题；（3）大大节约焊材用量，并能减少有害气体排放，实现节能环保。

附图说明

图1为本实用新型环V型坡口结构示意图

图2为本实用新型环V形坡口切割主视示意图

图3为本实用新型环V形坡口切割右视示意图

图4为起重机钢轨截面结构示意图（YB/T5055-93）

其中：1—钢轨12—钢轨23—环V型焊接坡口4—1/2V型焊接坡面

5—轨头横截面6—1/2坡口角度。

具体实施方式

为进一步说明本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例进行详细描述：

实施例1：

1、轨头成型：将准备焊接的二根QU70起重机轨道的轨头按下表的技术要求进行处理:

坡口角度	轨头面上15o	轨头两侧面15o~25o	轨腰25o	轨底25o	轨腰与轨底圆弧过渡处25o~13o~25o
						坡口深度	24.26	24.26~13.94	13.94	13.94	13.94~28.15~13.94

其处理步骤为：坡口均采用氧乙炔切割，切割后清理接头，用砂轮打磨平整，清理范围为接头两侧60~80mm，去除水份、氧化皮、油污、氮化物和有机杂物等杂质。

2、焊接步骤：

一种起重机轨道窄缝焊接坡口及焊接方法，在安装、调整和施焊过程中，始终要保持接头对齐，确保两根轨道中心线在同一直线上，不得出现错开和歪扭等现象。

每个轨道接头的焊接工作应连续进行，一次完成，保证在焊接过程中焊道保持有较高的温度，如因故中途长时间停焊时，再次焊接前须重新进行预热；轨道接头不宜在低温环境内进行焊接工作，如在冬季施工时，应采取措施使轨道接头在施焊与热处理过程中，避免急剧冷却现象。

采用气体纯度≥99.8%的CO₂气体保护焊焊接，选用小号喷嘴焊枪，焊接工艺参数见表1，施焊过程。

表1焊接工艺参数

定位焊，为防止焊接过程中轨道移位，固定焊接轨道之间的相互位置，保证整个焊接结构件得到正确的尺寸和几何形状，先对接口进行定位焊。定位焊的质量直接影响到正式焊缝的质量，因此要求定位焊和正式焊缝质量一样，选择在轨底外侧为宜。

打底焊，焊接的顺序是，分别对两侧轨底进行打底焊，再调节焊接工艺参数，完成对轨腰打底焊，最后调节参数进行轨头的打底焊。为保证良好的焊缝成形，打底焊时，电弧在坡口两侧要加以停留。整个打底焊接过程中，要控制熔池的形成过程，保证电弧的1/3在熔池前，电弧的2/3覆盖在熔池上，保持熔池的大小和形状一致。打底焊时，坡口根部的熔合情况非常重要，是焊接接头是否焊透的关键。

填充焊，焊接的顺序是与打底焊一致。焊前要求将打底焊层的熔渣和飞溅清除干净，然后才能开始焊接，采用分层分道方式进行，为便于成形和散热，每层焊缝厚度不大于4mm，在焊接过程中应注意进行焊渣的清理工作。填充焊时，焊条的摆动幅度加大，在坡口两侧的停留时间比打底焊时要长，坡口两侧有一定的熔深，主要保证各层焊道之间及焊道与母材之间熔合良好。为保证焊缝成形质量，最后一层填充焊的焊缝一般成凹形，高度应比母材低1~1.5mm，注意不要将坡口两边的棱边熔化。

盖面焊，盖面焊是焊缝外观成形的关键，直接影响焊缝表面的尺寸和熔合情况。为保证焊缝流畅，其焊接顺序是从轨底一侧起焊至轨腰轨面，再到另一侧轨腰至轨底，焊接时应一次成形，焊前要把前一层的熔渣和飞溅清除干净。

实施例2：

1、轨头成型：将准备焊接的二根QU80起重机轨道的轨头按下表的技术要求进行处理：

坡口角度	轨头面上15o	轨头两侧面15o~25o	轨腰25o	轨底25o	轨腰与轨底圆弧过渡处25o~13o~25o
						坡口深度	26.12	26.12~15.01	15.01	15.01	15.01~30.32~15.01

其处理步骤为：坡口均采用氧乙炔切割，切割后清理接头，用砂轮打磨平整，清理范围为接头两侧60~80mm，去除水份、氧化皮、油污、氮化物和有机杂物等杂质。

2、焊接步骤：

与实施例1的步骤2相同。

实施例3：

1、轨头成型：将准备焊接的二根QU100起重机轨道的轨头按下表的技术要求进行处理:

坡口角度	轨头面上15o	轨头两侧面15o~25o	轨腰25o	轨底25o	轨腰与轨底圆弧过渡处25o~13o~25o
						坡口深度	29.86	29.86~17.16	17.16	17.16	17.16~34.65~17.16

其处理步骤为：坡口均采用氧乙炔切割，切割后清理接头，用砂轮打磨平整，清理范围为接头两侧60~80mm，去除水份、氧化皮、油污、氮化物和有机杂物等杂质。

2、焊接步骤：

与实施例1的步骤2相同。

实施例4：

1、轨头成型：将准备焊接的二根QU120起重机轨道的轨头按下表的技术要求进行处理:

坡口角度	轨头面上15o	轨头两侧面15o~25o	轨腰25o	轨底25o	轨腰与轨底圆弧过渡处25o~13o~25o
						坡口深度	33.59	33.59~19.3	19.3	19.3	19.3~38.53~19.3

其处理步骤为：坡口均采用氧乙炔切割，切割后清理接头，用砂轮打磨平整，清理范围为接头两侧60~80mm，去除水份、氧化皮、油污、氮化物和有机杂物等杂质。

2、焊接步骤：

与实施例1的步骤2相同。

Claims (1)

1.一种起重机轨道窄缝焊接坡口，包括钢轨（1）、钢轨（2）和环V型焊接坡口（3），其特征在于：所述的环V型焊接坡口（3）设在钢轨（1）与钢轨（2）的轨头连接处；所述的环V型焊接坡口（3）由在钢轨（1）和钢轨（2）的钢轨轨头处各自加工的1/2V型坡口对接构成，1/2V型坡口对接处钢轨（1）的轨底线和钢轨（2）的轨底线平行间距为2~3mm；所述的环V形坡口为除钢轨截面的轨底线外的其他外沿线上都设有坡口，其坡口宽度为0.4h1，h1为轨头高，焊接坡口角度按轨道的区段分别为：轨头面上的焊接坡口角度为15o±2o，轨头两侧面的焊接坡口角度为15o~25o，轨腰的焊接坡口角度为25o±2o，轨底的焊接坡口角度为25o±2o，轨腰与轨底圆弧过渡处焊接坡口为25o~13o~25o。