JPH066235B2 - Automatic rail welding method - Google Patents

Automatic rail welding method

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JPH066235B2
JPH066235B2 JP1097299A JP9729989A JPH066235B2 JP H066235 B2 JPH066235 B2 JP H066235B2 JP 1097299 A JP1097299 A JP 1097299A JP 9729989 A JP9729989 A JP 9729989A JP H066235 B2 JPH066235 B2 JP H066235B2
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welding
consumable nozzle
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、レールの自動溶接方法に関するものである。The present invention relates to a rail automatic welding method.

(従来の技術) レールの現地溶接法としてテルミット溶接およびエンク
ローズアーク溶接法が、レールの軸方向に加圧を行わな
くて溶接できることから広く用いられている。しかしな
がら、テルミット溶接法は使用中に破損する確率が高い
など溶接部性能上品質安定性に欠けること、又エンクロ
ーズアーク溶接法は手溶接のため溶接所要時間が長いこ
と、溶接工の技能に依存することなど種々の問題があっ
た。そのために、現行のテルミット溶接およびエンクロ
ーズアーク溶接法に代わる溶融溶接法が検討されてき
た。
(Prior Art) As a field welding method for rails, thermite welding and enclosed arc welding methods are widely used because they can be welded without applying pressure in the axial direction of the rail. However, the thermite welding method lacks quality stability in terms of weld performance, such as a high probability of breakage during use, and the enclosed arc welding method requires long welding time due to manual welding, depending on the skill of the welder. There were various problems such as doing. For this reason, fusion welding methods have been studied as an alternative to the current thermite welding and enclosed arc welding methods.

特公昭59-21713号公報、特開昭58-151980号公報および
USP4,413,169(発行1983.11.1)に示された技術も現行
の溶接法に代わる方法として提案されたエレクトロスラ
グ溶接法によるレールの自動溶接技術である。しかしな
がら、これら技術は、いずれも多電極の消耗ノズルを初
期の位置に固定した状態で、レール底部から頭部までエ
レクトロスラグ溶接法により溶接する方法であり、本発
明のように非消耗ノズルを用いて行う方法とは異なるも
のである。
The techniques disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 59-21713, Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-151980, and USP 4,413,169 (issued November 1, 1983) have also been proposed as alternatives to the current welding method for rails using the electroslag welding method. It is an automatic welding technology. However, these techniques are all methods of welding from the rail bottom to the head by electroslag welding with the multi-electrode consumable nozzle fixed at the initial position, and the non-consumable nozzle is used as in the present invention. It is different from the method that is performed by.

(発明が解決しようとする課題) 上記の技術はいずれも溶融溶接法でありレール軸方向へ
の加圧は必要とせず、又エンクローズアーク溶接法より
も能率向上は望めるものの実用上まだ幾つかの問題点を
残している。
(Problems to be Solved by the Invention) All of the above techniques are fusion welding methods and do not require pressurization in the rail axis direction. Further, although some improvement in efficiency can be expected over the enclosed arc welding method, there are still some practical problems. I have left the problem.

すなわち、上記溶接法はいずれも消耗ノズルを用いた多
電極の立向エレクトロスラグ溶接法であるがために、レ
ールの形状に近似した形で溶接部を形成することが不可
能であり、特にレールの腹部は余分な溶接余盛部を形成
せざるを得ない。従って、余分な溶接材料を消費するこ
とに加えて、電極数が多いことによる溶接装置の繁雑化
のため操作性が極めて悪いといった欠点があった。又、
腹部も含めて形成される余盛形状は過大でかつ溶接止端
部の形状制御も困難なため溶接継手性能に悪影響を与え
るという欠点があった。
That is, since all of the above welding methods are vertical electroslag welding methods for multiple electrodes using consumable nozzles, it is impossible to form a welded portion in a shape similar to that of a rail, There is no choice but to form an extra weld bulge on the abdomen. Therefore, in addition to consuming extra welding material, there is a drawback that the operability is extremely poor due to the complicated welding apparatus due to the large number of electrodes. or,
There is a drawback in that the welded joint performance is adversely affected because the overfilled shape formed including the abdomen is too large and it is difficult to control the shape of the weld toe.

(課題を解決するための手段) 本発明は上記技術の問題点に鑑みなされたものであっ
て、単一の非消耗電極を用いることと、溶接金属を形成
する部分に相当する当金を分割移動型とすることによっ
て、レールの足部、腹部および頭部の幅形状に合わせて
電極を横行させレールの形状に極く近似させた溶接部を
形成させることを可能にしたものである。その要旨は、
エレクトロスラグ溶接方法を用いて行うレールの自動溶
接方法において、レール足部の下部に設置した裏当金の
矩形溝内にフラックスを散布し、フィラーワイヤを非消
耗ノズルを介して通電送給すると共に、非消耗ノズルを
裏当金の矩形溝内に沿って反復水平移動しながら上昇さ
せ、矩形溝内の全域に溶接金属と溶融スラグ浴を形成
し、引続き前記裏当金の上に載置しレール足部を包囲し
たレール足部用枠体の中で、非消耗ノズルをレール足部
の幅形状に合わせて反復水平移動しながら上昇させ、更
に引続いてレール足部用枠体上を摺動してレール腹部と
頭部に当接した腹部頭部兼用銅当金内の腹部で非消耗ノ
ズルを上昇させ、更に頭部で再び非消耗ノズルをレール
頭部幅に合わせて反復水平移動しながら上昇させるこ
と、又は、上記の方法において、波状に変形させたフィ
ラーワイヤをフィラーワイヤの送給方向を中心軸として
回転させながら、又はフィラーワイヤの先端をレール軸
方向に揺動させながら溶接することを特徴とするレール
の自動溶接方法にある。
(Means for Solving the Problem) The present invention has been made in view of the problems of the above-described technology, and uses a single non-consumable electrode and divides a metal equivalent to a portion forming a weld metal. By adopting the movable type, it is possible to form a welded portion that is made to approximate the shape of the rail by traversing the electrodes in accordance with the width shapes of the foot, abdomen and head of the rail. The summary is
In the automatic rail welding method using the electroslag welding method, flux is dispersed in the rectangular groove of the backing metal installed at the bottom of the rail foot, and the filler wire is electrically fed through the non-consumable nozzle. The non-consumable nozzle is repeatedly moved horizontally along the rectangular groove of the backing metal and raised to form the weld metal and the molten slag bath in the entire rectangular groove, and is continuously placed on the backing metal. In the rail foot frame that surrounds the rail foot, raise the non-consumable nozzle while repeatedly moving horizontally according to the width shape of the rail foot, and then slide on the rail foot frame. The abdomen inside the rail abdomen and head that abuts on the rail abdomen and head moves up the non-consumable nozzle in the abdomen, and the head again moves the non-consumable nozzle horizontally according to the rail head width. While raising or the above method In the automatic welding of rails, the wavy deformed filler wire is welded while rotating the filler wire around the feeding direction of the filler wire as a central axis or while swinging the tip of the filler wire in the rail axial direction. On the way.

以下図面に従い本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明方法の実施態様を示す斜視図であり、第
2図は被溶接部材であるレールの端面方向より見た実施
態様の側面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the method of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the embodiment seen from the end face direction of the rail which is the member to be welded.

図において、1および2は被溶接部材であるレールで、
端面が適当な開先間隔をあけて突合わせ状態で設置され
ている。3はレール足部の裏面に当てられた溝4付きの
裏当金であり、エレクトロスラグ溶接を行うにおいてス
ラグ浴を安定させるための捨て金部形成用として用いら
れる。
In the figure, 1 and 2 are rails which are members to be welded,
The end faces are installed in a butted state with an appropriate groove interval. Reference numeral 3 is a backing metal having a groove 4 applied to the back surface of the rail foot portion, and is used for forming a waste metal portion for stabilizing the slag bath in performing electroslag welding.

5および6はレール足部上面に載置した枠体で、レール
前後に1対で用い、レール足部開先を取り囲む形で載置
してあって、レール足部溶接の際のスラグおよび溶融金
属の流出防止用として用いる。7および8はレール腹部
頭部溶接兼用銅当金で、前記枠体5,6の上面に載置
し、溶接の進行に伴ないモータあるいは油圧駆動機構な
どの任意の駆動手段(図示せず)によって矢印9,10の
方向に摺動可能なように設置してある。
5 and 6 are frame bodies placed on the upper surface of the rail foot portion, which are used as a pair before and after the rail and are placed so as to surround the groove of the rail foot portion. Used to prevent the outflow of metal. Numerals 7 and 8 are copper abdomen for rail abdominal head welding and are placed on the upper surfaces of the frames 5 and 6, and any driving means (not shown) such as a motor or a hydraulic drive mechanism accompanying the progress of welding. It is installed so that it can slide in the directions of arrows 9 and 10.

11はフィラーワイヤで、12はフィラーワイヤ11を開先内
に導くと共に、溶接電源から電力をフィラーワイヤ11に
供給する非消耗ノズルである。
Reference numeral 11 is a filler wire, and 12 is a non-consumable nozzle that guides the filler wire 11 into the groove and supplies electric power from the welding power source to the filler wire 11.

非消耗ノズル12は矢印13方向に水平移動する移動軸を有
するオシレータ14および矢印15方向に昇降する台車16
に、ホルダ17、連結板18を介して保持してある。19は台
車16のガイドレールである。
The non-consumable nozzle 12 includes an oscillator 14 having a moving shaft that horizontally moves in the direction of arrow 13 and a carriage 16 that moves up and down in the direction of arrow 15.
It is held via a holder 17 and a connecting plate 18. Reference numeral 19 is a guide rail of the truck 16.

上記構成によりフィラーワイヤ11の先端が第2図の軌跡
20を描きながら溶接を行う。又レール腹部頭部溶接兼用
銅当金7および8は、溶接が腹部にかかる時点、即ち軌
跡20のA点以降においては7aおよび8aに位置させ
る。
With the above configuration, the tip of the filler wire 11 is the locus in FIG.
Weld while drawing 20. The rail abdomen head welding and copper plates 7 and 8 are positioned at 7a and 8a at the time when welding is applied to the abdomen, that is, after point A on the locus 20.

以上本発明方法の実施態様における構成を説明した。The configuration in the embodiment of the method of the present invention has been described above.

次に、第3〜第5図に従い、溶接手順を追って本発明方
法を更に詳しく説明する。
Next, the method of the present invention will be described in more detail by following the welding procedure with reference to FIGS.

まず第3図に示す模式図により、レール足部底面下に形
成される捨て金部の溶接状態を説明する。
First, the welding state of the waste metal portion formed below the bottom surface of the rail foot portion will be described with reference to the schematic diagram shown in FIG.

図において21は溶融型フラックス、22は形成された捨て
金部、23は捨て金部22を覆う凝固スラグ、25はスラグ浴
である。
In the figure, 21 is a molten type flux, 22 is a formed waste metal part, 23 is solidified slag covering the waste metal part 22, and 25 is a slag bath.

溶接は、溶接開始前にレール裏面に当てられた裏当金3
の溝4内に散布された溶融型フラックス21中を、位置12
aから位置12を反復移動しながら行われる。この時あら
かじめ散布される溶融型フラックス21の量は、レール裏
面に当接された裏当金3の溝4の形状、大きさによって
も異なるが、溶融型フラックス21の溶融を妨げず、かつ
溶接アークが露出しない量を用いる。
Welding is backing metal 3 applied to the back of the rail before welding begins.
In the molten flux 21 scattered in the groove 4 of the
It is performed by repeatedly moving the position 12 from a. At this time, the amount of the molten flux 21 that is preliminarily dispersed varies depending on the shape and size of the groove 4 of the backing metal 3 that is in contact with the back surface of the rail, but it does not hinder the melting of the molten flux 21 and is welded. Use an amount that does not expose the arc.

又溶融開始位置が非消耗ノズル12aであった場合溶接が
進行して、非消耗ノズル12の位置に来た時には、非消耗
ノズル12a付近のスラグ浴は凝固スラグ23となっている
が、更に溶接が進行し非消耗ノズル12が反復して、非消
耗ノズル12aに近づくにしたがって、凝固スラグ23は再
溶融しスラグ浴25となり、レール裏面にスラグ浴25表面
が達するまでには、スラグ浴25の有する範囲は広がり、
溝4内全面がスラグ浴25で満たされ、安定したエレクト
ロスラグ溶接用のスラグ浴25を得ることができる。
Further, when the melting start position is the non-consumable nozzle 12a, the welding progresses, and when it reaches the position of the non-consumable nozzle 12, the slag bath near the non-consumable nozzle 12a is the solidified slag 23. As the non-consumable nozzle 12 repeats and the non-consumable nozzle 12a approaches the non-consumable nozzle 12a, the solidified slag 23 is re-melted and becomes a slag bath 25. The range of
The entire surface of the groove 4 is filled with the slag bath 25, and a stable slag bath 25 for electroslag welding can be obtained.

又この捨て金部22を形成する際の目的は、上記スラグ浴
25を安定させることにあるので、溝4の深さは10mm以上
であることが必要であり、溶接効率の面から40mm以内で
あることが望ましい。又ここで形成された捨て金部22
は、レール継手を軌道上に敷設する際、必要に応じて削
除してしまう。
In addition, the purpose of forming the discarded portion 22 is to use the slag bath described above.
In order to stabilize 25, the depth of the groove 4 needs to be 10 mm or more, and is preferably 40 mm or less from the viewpoint of welding efficiency. Also, the discard part 22 formed here
Will be removed as necessary when laying the rail joint on the track.

次に、第4図に示す模式図によりレール足部の溶接状態
について説明する。
Next, the welding state of the rail foot portion will be described with reference to the schematic diagram shown in FIG.

溶接は第3図の説明で安定させたスラグ浴25を溶接を中
断することなく、連続してエレクトロスラグ溶接法で行
われる。
The welding is continuously performed by the electroslag welding method without interrupting the welding in the slag bath 25 stabilized in the explanation of FIG.

第4図に示す模式図では、レール足部ビード24がレール
足部表面を超え、レール足部の溶接がほぼ完了に近い状
態である。
In the schematic view shown in FIG. 4, the rail foot bead 24 extends over the rail foot surface, and the welding of the rail foot is almost completed.

図において24は形成されたレール底部のビード、25はス
ラグ浴、7および8は腹部頭部兼用銅当金を示す。
In the figure, 24 is a bead at the bottom of the formed rail, 25 is a slag bath, and 7 and 8 are abdominal head / copper metal.

又レール足部の溶接は、非消耗ノズル12の反復移動によ
り溶接が進行されるが、この時非消耗ノズル12の水平ス
トロークをレール足部形状に応じて反復毎に小さくして
いきながら溶接すれば、レール足部表面の余盛が大きく
ならないので、第5図のような余盛形状を得ることがで
き、溶接後の仕上工程において効率が良い。
Further, the welding of the rail foot portion is progressed by the repeated movement of the non-consumable nozzle 12, but at this time, the horizontal stroke of the non-consumable nozzle 12 is reduced by repeating the welding according to the shape of the rail foot portion. In this case, since the surplus on the surface of the rail foot portion does not become large, the surplus shape as shown in FIG. 5 can be obtained, and the efficiency is good in the finishing process after welding.

銅当金7,8はレール足部溶接が完了し、非消耗ノズル
12がレール中央で反復移動を停止して、レール腹部溶接
が始まると共にレールに当接するため、位置7a,8a
(第2図)に移動しなければならないので、速やかに移
動できるように待機しておく。
Copper feet 7 and 8 have completed rail foot welding, and are non-consumable nozzles.
Positions 7a, 8a because 12 stops repetitive movement at the center of the rail and rail abdominal welding begins and contacts the rail
You have to move to (Fig. 2), so you must wait so that you can move quickly.

次に、腹部および頭部の溶接について、第6図の模式図
に従い説明する。
Next, welding of the abdomen and the head will be described with reference to the schematic diagram of FIG.

図において12bは腹部溶接中の非消耗ノズルの位置、26
は腹部溶接中のスラグ浴を示し、12cおよび12dは頭部
溶接時の非消耗ノズルの動きであり、27は頭部溶接中の
スラグ浴である。
In the figure, 12b is the position of the non-consumable nozzle during abdominal welding, 26
Shows a slag bath during abdominal welding, 12c and 12d are movements of the non-consumable nozzle during head welding, and 27 is a slag bath during head welding.

頭部溶接は図に示す如く、非消耗ノズル12が12cと12d
の間で反復移動を繰り返して行われる。位置7a,8a
はレールに密着するように当接してあり、腹部および頭
部溶接中のスラグ26,27および溶融金属の流出を防止
し、ビード形状を整えることにより、多電極の消耗ノズ
ルを用いて行うエレクトロスラグ溶接法のような、レー
ル形状から大きくはみ出したビード形状とはならないた
め、仕上工程における効率が良く、曲げ荷重を受ける際
応力集中の少ない信頼性の高い継手強度を有するビード
形状を得る作用がある。
For head welding, as shown in the figure, the non-consumable nozzle 12 has 12c and 12d.
Iterative movement is repeatedly performed between. Position 7a, 8a
Is in close contact with the rail, prevents slag 26, 27 and molten metal from flowing out during welding of the abdomen and head, and adjusts the bead shape to perform electroslag using a multi-electrode consumable nozzle. Unlike the welding method, it does not have a bead shape that largely protrudes from the rail shape, so it has an effect of obtaining a bead shape with high joint strength with high efficiency in the finishing process and less stress concentration when receiving bending load .

第4図に従って説明したレール足部のエレクトロスラグ
溶接後、非消耗ノズル12の反復移動をレール中央部にて
停止させ、非消耗ノズル12を上方にのみ移動させて、腹
部のエレクトロスラグ溶接を行う。レール腹部の溶接が
完了し、頭部にかかると非消耗ノズル12はレール頭部形
状に合わせた形で反復移動を再開し、徐々に反復移動の
ストロークを増加させていき、レール頭部幅一杯のスト
ローク、即ち非消耗ノズル位置12c,12dの間で反復移
動を行いながら溶接する。
After the electroslag welding of the rail foot described with reference to FIG. 4, the repetitive movement of the non-consumable nozzle 12 is stopped at the center of the rail, and the non-consumable nozzle 12 is moved only upward to perform electroslag welding of the abdomen. . When the welding of the abdomen of the rail is completed and it is applied to the head, the non-consumable nozzle 12 restarts the repetitive movement according to the shape of the rail head, gradually increasing the stroke of the repetitive movement, and the width of the rail head is fully filled. Welding, that is, while repeatedly moving between the non-consumable nozzle positions 12c and 12d.

又レール腹部から頭部へエレクトロスラグ溶接が進んだ
際には、スラグ浴の深さが減少し、スラグ飛散やアーク
の露出が生じてしまうので、溶融型フラックス21を非消
耗ノズル12近傍から手動又はフラックス散布装置(図示
せず)により補給して、スラグ浴27深さの減少を補いな
がらエレクトロスラグ溶接を行う。
Also, when electroslag welding progresses from the rail abdomen to the head, the depth of the slag bath decreases, and slag scattering and arc exposure occur. Alternatively, the flux is replenished by a flux spraying device (not shown) to perform electroslag welding while compensating for the decrease in the depth of the slag bath 27.

以上本発明溶接方法について説明したが、本発明溶接方
法で溶接施工するにおいて、溶接開始から第2図に示す
軌跡20のA点にフィラーワイヤ先端が達し、非消耗ノズ
ル12の反復が停止するまでは、非消耗ノズル12近傍に手
動又はフラックス散布装置(図示せず)を用いて、少量
の溶融型フラックス23を散布し続けた方が、エレクトロ
スラグ溶接用のスラグ浴25に早く広範囲のスラグが移行
し、スラグ飛散やアーク露出を防止することにより、よ
り安定したスラグ浴25を得る作用がある。
Although the welding method of the present invention has been described above, in performing welding by the welding method of the present invention, until the filler wire tip reaches the point A of the locus 20 shown in FIG. 2 from the start of welding and the repetition of the non-consumable nozzle 12 stops. As for the slag bath 25 for electroslag welding, a wide range of slag can be quickly obtained by continuously spraying a small amount of the molten flux 23 in the vicinity of the non-consumable nozzle 12 by using a manual or flux spraying device (not shown). There is an effect of obtaining a more stable slag bath 25 by shifting to prevent slag scattering and arc exposure.

又本発明溶接法においては、非消耗ノズルを用いるので
あるが、もし本発明溶接法で非消耗ノズルの代わりに消
耗ノズルを使用して施工すると、消耗ノズルの分だけ溶
接材料が増え、ノズル長に見合うだけ大きな乾燥炉など
の周辺設備の溶接現場持込みが必要になるので好ましく
ない。
Further, in the welding method of the present invention, a non-consumable nozzle is used. However, if a welding nozzle is used in place of the non-consumable nozzle in the welding method of the present invention, the welding material increases by the amount of the consumable nozzle, and the nozzle length increases. It is not preferable because it is necessary to bring peripheral equipment such as a drying furnace to the welding site as much as is necessary.

又本発明溶接法は、自動ノズル上昇機構を行っているの
で、非消耗ノズルを使用した方が首部揺動再開などの制
御が容易に行うことができる。
Further, in the welding method of the present invention, since the automatic nozzle raising mechanism is used, it is easier to perform control such as resumption of neck swing by using a non-consumable nozzle.

又非消耗ノズルを使用することにより、消耗ノズルに比
較し、より電流密度の高い細径ワイヤを使用することが
できるので、高能率なエレクトロスラグ溶接を行うこと
ができる作用がある。
Further, by using the non-consumable nozzle, it is possible to use a thin wire having a higher current density than that of the consumable nozzle, so that there is an effect that highly efficient electroslag welding can be performed.

第7図は、フィラーワイヤ先端をフィラーワイヤ送給方
向を中心軸として回転させながら、本発明溶接方法によ
りレールの突合わせ溶接を行う模式図の一例を示す。
FIG. 7 shows an example of a schematic diagram in which butt welding of rails is performed by the welding method of the present invention while rotating the tip of the filler wire about the filler wire feeding direction as the central axis.

図において28はフィラーワイヤ11を蛇行するように変形
させるための溝付玉軸受け29,30,31を固定しているプ
レートであり、プレート28はモータ32により一定方向33
に回転することで蛇行したワイヤ11が結果的に回転す
る。
In the figure, 28 is a plate fixing grooved ball bearings 29, 30 and 31 for deforming the filler wire 11 in a meandering manner.
The meandering wire 11 rotates as a result of the rotation.

又上記一式の装置を用いて得るワイヤ先端の回転は、本
溶接方法の溶接開始と同時に行うことにより、捨て金部
形成用の溝4付き裏当金3内の溶接では、スラグ浴25の
攪拌を行い、エレクトロスラグ溶接が安定するのを促進
する作用があり、レール足部および腹部、頭部の開先内
では、溶融金属の対流がフィラーワイヤ11を真直ぐ送っ
て溶接を行うより十分に行われ、ブローホールやスラグ
巻き込みなどの欠陥をなくし、より良い溶け込み形状の
レール継手を得る作用がある。
Further, the rotation of the wire tip obtained by using the above-mentioned set of apparatus is performed at the same time as the start of the welding in the present welding method, so that the slag bath 25 is stirred in the welding of the backing metal 3 with the groove 4 for forming the waste metal portion. In the groove of the rail foot, abdomen, and head, the convection of the molten metal is more effective than the straight welding of the filler wire 11 for welding. It has the effect of eliminating defects such as blowholes and slag entrapment, and obtaining a rail joint with a better penetration shape.

この他、フィラーワイヤ先端をレール軸方向に揺動させ
ながら前記のレールの溶接方法を行っても、波形に変形
したフィラーワイヤを回転させた場合と同様に溶融金属
の対流がよく行われ、欠陥が発生しにくく、十分な溶け
込みが得られる。
In addition, even if the above-mentioned rail welding method is performed while swinging the tip of the filler wire in the rail axis direction, convection of the molten metal is often performed as in the case where the filler wire deformed into a corrugated shape is rotated. Is less likely to occur and sufficient penetration can be obtained.

(実 施 例) 上述した構成および手順に従い、鉄道用レール1321bレ
ールを突合わせ溶接した例を述べる。
(Example) An example will be described in which the rail 1321b rail for railroad welding is butt welded according to the configuration and procedure described above.

本発明の構成による実施例の溶接材料および溶接条件の
一例を以下に示す。
An example of the welding material and welding conditions of the embodiment according to the constitution of the present invention is shown below.

(1) 溶接材料および枠体 溶接ワイヤ:φ1.6mmソリッドワイヤ フラックス:溶融型フラックス(SiO−CaO−T
iO系) 枠体など:レール裏 水冷銅当金 (30t×24w×220L溝付き) レール足部 水冷銅当金 レール腹部頭部兼用 水冷銅当金 (2)溶接条件 溶 接 電 源:直流定電圧電源定格500A 開 先 間 隔:16mm 溶 接 電 流:400AmP 溶 接 電 圧:40Volt 溶接ワイヤ送給:溶接ワイヤ回転送給〜40回/分 トーチ上昇速度:溶接電流検知によりON,OFFON→15cm
/分 トーチ水平移動速度:15cm/分 以上の要領で溶接した結果、実施例において溶接時間は
段取りおよび後処理を除いて約15分を要し、欠陥のない
高能率な溶接を行うことができた。
(1) Welding material and frame Welding wire: φ1.6 mm solid wire Flux: Melting type flux (SiO 2 -CaO-T
iO 2 system) Frame, etc .: Water-cooled copper plate on the back of the rail (with 30 t × 24 w × 220 L groove) Rail-foot water-cooled copper plate, Rail abdomen also used for water-cooled copper plate (2) Welding conditions Source: DC constant voltage power supply rating 500A Gap interval: 16mm Welding current: 400AmP Welding voltage: 40Volt Welding wire feeding: Welding wire transfer feeding ~ 40 times / minute Torch rising speed: ON by welding current detection , OFFON → 15cm
/ Min Horizontal movement speed of torch: 15 cm / min As a result of welding in the above manner, the welding time in the example is about 15 minutes excluding setup and post-treatment, and high efficiency welding without defects can be performed. It was

(発明の効果) 本発明によれば、レールの現地溶接において、低コスト
でかつ高能率にスラグ巻き込みや、融合不良などの欠陥
がなく、余盛部の形状を適正に制御したレール溶接継手
を得る自動エレクトロスラグ溶接を行うことができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, in the field welding of rails, there is no defect such as slag entrainment or fusion failure at low cost and high efficiency, and a rail welded joint in which the shape of the extra portion is appropriately controlled is provided. Obtaining automatic electroslag welding can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明実施態様を示す斜視図、第2図は、同
側面図、第3図は、捨て金部を溶接中の断面図、第4図
は、レール足部を溶接中の断面図、第5図は、同断面
図、第6図は、レール腹部および頭部を溶接中の断面
図、第7図は、フィラーワイヤ先端を回転しながら本発
明溶接法にて溶接中の断面図を示す。 1,2…レール 3…裏当金 4…溝 5,6…レール足部用枠体 7,8…腹部頭部兼用銅当金 9,10…腹部頭部兼用銅当金の摺動方向 11…フィラーワイヤ 12…非消耗ノズル 13…非消耗ノズルの摺動方向 14…オシレータ 15…台車昇降方向 16…台 車 17…ホルダ 18…連結板 19…ガイドレール 20…フィラーワイヤの先端軌跡 21…溶融型フラックス 22…捨て金部 23…凝固スラグ 24…レール足部のビード 25,26,27…スラグ浴 28…プレート 29,30,31…溝付玉軸受け 32…モータ 33…プレート回転方向
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the same, FIG. 3 is a cross-sectional view during welding of a waste metal portion, and FIG. 4 is during welding of a rail foot portion. Sectional view, FIG. 5 is the same sectional view, FIG. 6 is a sectional view during welding of the rail abdomen and head, and FIG. 7 is a diagram showing welding during welding by the present invention while rotating the tip of the filler wire. A sectional view is shown. 1, 2 ... Rail 3 ... Back metal 4 ... Groove 5, 6 ... Rail Foot frame 7, 8 ... Abdominal head and copper copper alloy 9, 10 ... Abdominal head and copper metal sliding direction 11 … Filler wire 12… Non-consumable nozzle 13… Sliding direction of non-consumable nozzle 14… Oscillator 15… Cart lifting direction 16… Cart 17… Holder 18… Connecting plate 19… Guide rail 20… Filler wire tip locus 21… Melting Mold flux 22… Waste part 23… Solidified slag 24… Bead on rail foot 25,26,27… Slag bath 28… Plate 29,30,31… Grooved ball bearing 32… Motor 33… Plate rotation direction

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長友 和男 神奈川県相模原市淵野辺5―10―1 新日 本製鐵株式会社第二技術研究所内 (72)発明者 柏原 博 神奈川県相模原市淵野辺5―10―1 新日 本製鐵株式会社第二技術研究所内 (72)発明者 青木 信行 神奈川県相模原市淵野辺5―10―1 新日 本製鐵株式会社第二技術研究所内 (72)発明者 藤井 裕久 神奈川県相模原市淵野辺5―10―1 新日 本製鐵株式会社第二技術研究所内 (72)発明者 乙黒 盈昭 神奈川県相模原市淵野辺5―10―1 新日 本製鐵株式会社第二技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−2779(JP,A) 特開 昭58−151980(JP,A) 実公 昭60−39165(JP,Y2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuo Nagato 5-10-1 Fuchinobe, Sagamihara-shi, Kanagawa Inside Nippon Steel Co., Ltd. 2nd Technical Research Institute (72) Inventor Hiroshi Kashihara 5-5, Fuchinobe, Sagamihara-shi, Kanagawa 10-1 Nippon Steel Co., Ltd. Second Technology Research Laboratory (72) Inventor Nobuyuki Aoki 5-10-1 Fuchinobe, Sagamihara-shi, Kanagawa Nippon Steel Co., Ltd. Second Technology Research Laboratory (72) Inventor Fujii Hirohisa 5-10-1 Fuchinobe, Sagamihara-shi, Kanagawa Nippon Steel Co., Ltd. 2nd Technical Research Institute (72) Inventor Yasuaki Otoguro 5-10-1, Fuchinobe, Sagamihara-shi, Kanagawa Nippon Steel Co., Ltd. 2nd (56) References JP-A 64-2779 (JP, A) JP-A 58-151980 (JP, A) JP 60-39165 (JP, Y2)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エレクトロスラグ溶接方法を用いて行うレ
ールの自動溶接方法において、レール足部の下部に設置
した裏当金3の矩形溝内4にフラックス21を散布し、フ
ィラーワイヤ11を非消耗ノズル12を介して通電送給する
と共に、非消耗ノズル12を裏当金3の矩形溝内4に沿っ
て反復水平移動しながら上昇させ、矩形溝内4の全域に
溶接金属と溶融スラグ浴を形成し、引続き前記裏当金3
の上に載置しレール足部を包囲したレール足部用枠体
5,6の中で、非消耗ノズル12をレール足部の幅形状に
合わせて反復水平移動しながら上昇させ、更に引続いて
レール足部用枠体5,6上を摺動してレール腹部と頭部
に当接した腹部頭部兼用銅当金7,8内の腹部で非消耗
ノズル12を上昇させ、更に頭部で再び非消耗ノズル12を
レール頭部幅に合わせて反復水平移動しながら上昇させ
ることを特徴とするレールの自動溶接方法。
1. A method of automatically welding a rail using an electroslag welding method, wherein flux 21 is sprinkled in a rectangular groove 4 of a backing metal 3 installed at the bottom of a rail foot, and filler wire 11 is not consumed. While supplying electricity through the nozzle 12, the non-consumable nozzle 12 is repeatedly moved horizontally along the rectangular groove 4 of the backing plate 3 and raised, so that the weld metal and the molten slag bath are distributed in the entire rectangular groove 4. Form and continue with the back metal 3
In the rail foot frames 5 and 6 placed on top of and surrounding the rail foot, the non-consumable nozzle 12 is repeatedly moved horizontally in accordance with the width shape of the rail foot, and then raised, and then continued. The non-consumable nozzle 12 is raised by the abdomen inside the abdomen head / copper metal plates 7, 8 that slide on the rail foot frames 5, 6 and contact the rail abdomen and head. Then, the non-consumable nozzle 12 is repeatedly moved horizontally according to the width of the head of the rail to raise the rail, and the rail is automatically welded.
【請求項2】波状に変形させたフィラーワイヤ11をフィ
ラーワイヤ11の送給方向を中心軸として回転させなが
ら、又はフィラーワイヤ11の先端をレール軸方向に揺動
させながら溶接することを特徴とする請求項1記載のレ
ールの自動溶接方法。
2. The welding is performed while rotating the wavy deformed filler wire 11 around the feeding direction of the filler wire 11 as a central axis or while swinging the tip end of the filler wire 11 in the rail axial direction. The method for automatically welding a rail according to claim 1.
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