专利名称：用复合部件制造的固定式铁路辙叉翼轨的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁路辙叉的制造技术，特别是一种用复合部件制造的固定式铁路辙叉翼轨。
背景技术：
目前铁路上普遍使用的固定式辙叉是用砂型整铸的高锰钢辙叉，在致密度、性能和结构的均匀性方面较差。据统计，多数整铸高锰钢辙叉翼轨的失效是由其与心轨轨顶宽40mm断面对应处至其咽喉之间的部位产生的裂纹、剥落掉块和磨损造成的。如要以砂型整铸的方式大幅度提高这个部位的质量，不仅在技术上有困难，还会大幅度增加生产成本，并且由于难以避免的缩孔、缩松、气孔、裂纹等铸造缺陷，至今辙叉还不能用其它钢整铸。
高锰钢有强度韧性配合不好、屈服强度过低的缺点，翼轨上述区域的工作面在使用中容易流动变形。在使用初期，变形量较小，因形变硬化较轻而磨耗较大，而在使用后期，塑性衰竭后，轨面下方0.786b处(切压力最大处，b为车轮与翼轨接触面的半宽)因位错交截而形成的微裂纹又会迅速扩展，产生剥落掉块。
为满足超长无缝线路的要求，需要辙叉与线路钢轨焊在一起，但高锰钢整铸辙叉却因高锰钢可焊性差而不能与线路钢轨直接焊接。虽然已发明了高锰钢辙叉与碳素钢轨的焊接方法，如ZL91104903.7公开的一种使用低碳奥氏体钢的连接件连接高锰钢辙叉与碳素钢轨的方法，但该方法需要的闪光焊机价格昂贵，基本投资大，而且四个连接件(其中翼趾端两个)前后共需焊接八次，成本较高。
虽然可以采用普通轧制钢轨制作辙叉翼轨，但辙叉翼轨的服役条件比线路上的钢轨严酷得多，普通钢轨制辙叉翼轨在使用中很快就会磨损，而且辙叉翼轨需要从咽喉起逐渐升高以适应车轮的踏面。如果采用更优良的材料或轧制辙叉翼轨都将使辙叉成本大幅度增加。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种有较高的机械性能，能大幅度提高翼轨的使用寿命，又有辙叉翼轨所需的形状，并可直接与线路上的钢轨焊接，满足超长无缝线路要求而成本不高的用复合部件制造的固定式铁路辙叉翼轨。
实现上述发明目的的技术方案是所述翼轨至少自其与心轨轨顶宽40mm断面对应处至其咽喉，且至少自其工作顶面至下方10mm之间的部位用耐磨钢通过电渣熔铸的方法一次熔铸成型。
以上技术方案是实现本发明目的一种最经济的技术方案，如果忽略成本的增加，上述电渣熔铸部位可以适当加大。
电渣熔铸利用电流通过导电的熔渣产生的电阻热熔化自耗电极，自耗电极的成分与铸件的成分相近。熔化的液滴通过渣层入水冷的金属铸钢模内，连续凝固。由于熔渣的精炼作用，可将钢中的大部分氧化物、几乎全部硫化物除去，其他有杂质的含量也不同程度的降低。熔铸是金属从熔化大凝固形成铸件的整个过程完全在熔渣和金属铸模的严密保护下完成的，不仅避免了空气接触发生的二次氧化，还避免了被耐火材料所污染。熔铸中余下的少量夹杂物在连续凝固的条件下由于来不及集聚长大而呈细小的粒状均匀分布，对铸件的机械性能不再有显著的影响，从根本上消除了成分的偏析及缩孔、缩松、气孔、裂纹等缺陷，得到的铸件，组织均匀致密，表面光滑，无须机械加工，机械强度、塑性与锻件相同，而冲击韧性、抗疲劳强度、特别是性能的稳定性则高于锻件，因而电渣熔铸可以采用其他钢种制造锗叉，如空冷贝氏体钢。
电渣熔铸还具设备投资少、上马快、操作简便的优点，这也是采用其他方法生产辙叉所无法可比的。
图1为本发明翼轨安装使用状态下的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图给出本发明的具体实施例。该实施例所述的辙叉翼轨由整根钢轨改制，由趾端部分1、电渣熔铸部分2、过渡段3三部分组成，该电渣熔铸部分2是自其与心轨轨顶宽40mm断面对应处至其咽喉，且自其工作顶面至下方10mm之间的部位，选定该电渣熔铸部分2的具体尺寸后，首先将其切除，然后对该切除部分采用耐磨钢通过电渣熔铸的方法一次熔铸成型，该耐磨钢可以是贝氏体钢或奥贝体钢。本实施方式不仅使翼轨有较高的使用寿命和所需要的外形，且制造成本较低。
本发明的实施方式还可以是趾端部分1、电渣熔铸部分2、过渡段3三部分分段制造，然后通过熔铸、焊接或螺栓副连接成一体，该电渣熔铸部分2是翼轨自其与心轨轨顶宽40mm断面对应处至其咽喉部位的整段，它采用耐磨钢通过电渣熔铸的方法一次熔铸成型，该耐磨钢可以是贝氏体钢、奥贝体钢或高锰钢。
权利要求
1.一种用复合部件制造的固定式铁路辙叉翼轨，其特征在于所述翼轨至少自其与心轨轨顶宽40mm断面对应处至其咽喉，且至少自其工作顶面至下方10mm之间的部位用耐磨钢通过电渣熔铸的方法一次熔铸成型。
2.根据权利要求1所述的用复合部件制造的固定式铁路辙叉翼轨，其特征在于该耐磨钢可以是贝氏体钢、奥贝体钢或高锰钢。
全文摘要
本发明涉及铁路辙叉的制造技术，特别是一种用复合部件制造的固定式铁路辙叉翼轨。该辙叉翼轨至少自其与心轨轨顶宽40mm断面对应处至其咽喉，且至少自其工作顶面至下方10mm之间的部位用耐磨钢通过电渣熔铸的方法一次熔铸成型。该辙叉翼轨有较高的机械性能，能大幅度提高辙叉的使用寿命，又有辙叉翼轨所需的形状，并可直接与线路上的钢轨焊接，满足超长无缝线路要求而成本不高。
文档编号B22D23/10GK1580399SQ0315337
公开日2005年2月16日 申请日期2003年8月12日 优先权日2003年8月12日
发明者谷玉忠, 宋哲麟, 冯炳成 申请人:唐山铁路道岔厂, 谷玉忠, 宋哲麟, 冯炳成