一种合金钢道岔与槽型钢轨的焊接模型及焊接方法与流程

本发明涉及技术钢结构连接领域，尤其涉及一种合金钢道岔与槽型钢轨的焊接模型及焊接方法。

背景技术：

铝热焊具有设备简单、使用方便、经济高效、安全可靠、不需外界电源等优点，被广泛应用于轨道无缝线路的焊接；但目前现有的铝热焊接在槽型轨道焊接中仅应用于槽型钢轨与槽型钢轨、同种材质、接缝两侧对称端面条件下的焊接；

现代有轨电车作为一种新型绿色的公共交通方式在各大城市兴起，基于城市复杂交通现状，在多处布置有道岔，尤其是市内繁华地段和车站处，道岔形式多样，布置密集，设计高质量的道岔结构，实现道岔与钢轨的无缝焊接，是现代有轨电车制造中非常关键的一个环节；通过对合金钢道岔与钢轨对接接头结构的分析，选择铝热焊焊接槽型钢轨与合金钢道岔不对称端面接头；槽型钢轨与合金钢道岔焊接接头形式复杂，如果要使用现有技术，按照槽型钢轨与槽型钢轨对接形式进行铝热焊，则需要将合金钢道岔端头焊接范围按照槽型钢轨进行仿形加工，机加工工作量非常大，消耗很大的成本和工时，难以满足有轨电车供货周期紧，短时间交货的任务。

技术实现要素：

针对上述缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种合金钢道岔与槽型钢轨的焊接模型及焊接方法，不需要对合金钢道岔焊接端进行与槽型钢轨仿形加工，节省了机加工成本、提高效率，满足了有轨电车道岔工期紧，短时间交货的需要；

本发明的技术方案为：

一种合金钢道岔与槽型钢轨的焊接模型，包括左砂型模以及与左砂型模相配合的右砂型模，左砂型模和右砂型模扣合后设置于合金钢道岔与槽型钢轨接头的两侧，左砂型模和右砂型模底部设有底模；

所述左砂型模和右砂型模扣合后的内腔一侧为与合金钢道岔结构相匹配的长方体结构，另一侧为与槽型钢轨结构相匹配的工形结构；

还包括卡合于接头轨道槽内的槽型塞块；

所述左砂型模和右砂型模扣合后顶部注入口上设置有分流块；

一种合金钢道岔与槽型钢轨的焊接方法，包括：

1）、在工作平台上将合金钢道岔与槽型钢轨按照产品结构形式以及精度要求摆放，尺寸检查合格之后固定，并且将焊接模型中的槽型塞块固定于接头轨道槽内；

2）、将焊接模型扣到接头处，并用弓形卡将焊接型模卡牢；

3）、焊接模型的底模放在底模框上，装到砂型框拉簧杆上，调整底模框位置，使底模与已装好的焊接模型对正，然后转动底模框转把，使底模与轨底密贴，最后将接渣盘固定在侧模流渣口一侧；

4）、按照工艺参数进行预热，预热达到要求之后，迅速将焊接模型的分流块对准放入，进行铝热浇注焊接；

所述焊接模型包括左砂型模以及与左砂型模相配合的右砂型模，左砂型模和右砂型模扣合后设置于合金钢道岔与槽型钢轨接头的两侧，左砂型模和右砂型模底部设有底模，接头轨道槽内设置有槽型塞块，左砂型模和右砂型模注入口上设置有分流块；

所述左砂型模和右砂型模扣合后的内腔一侧为与合金钢道岔结构相匹配的长方体结构，另一侧为与槽型钢轨结构相匹配的工形结构；

与现有技术比较，本发明的有益效果为：

本发明提供了一种合金钢道岔与槽型钢轨的焊接模型，通过设置与合金钢道岔和槽型钢轨接头相匹配的砂型模，底模、槽型塞块、分流块组成，通过各个模块之间的配合以及手工填充封箱，形成封闭的铝热焊成型腔；该装置配合针对接头形式、浇注系统等试验得出的工艺方法和工艺参数进行焊接，使得焊接接头质量稳定、性能良好，各项指标满足产品性能要求；

本发明还提供了一种合金钢道岔与槽型钢轨的焊接方法，针对现代有轨电车槽型钢轨与合金钢道岔多种不同材料材质、不对称端面的接头形式，设计制作铝热焊成型浇注装置，配合试验所得出的工艺方法、工艺参数等进行焊接，实现了现代有轨电车槽型钢轨与合金钢道岔端面不加工直接焊接，焊接接头性能良好，节约成本、降低劳动强度，另外，本发明，不需要对合金钢道岔焊接端进行与槽型钢轨仿形加工，节省了机加工成本、提高效率，满足了有轨电车道岔工期紧，短时间交货的需要；不需对合金钢道岔进行机加工，则不产生机械加工变形量，焊接过程产生焊接变形很小，均在公差范围内，所以焊接完成后不需要进行矫正调节，成品精度高。

附图说明

图1是本发明合金钢道岔与槽型钢轨的焊接模型结构示意图；

图2是本发明合金钢道岔与槽型钢轨的焊接过程操作图一；

图3是本发明合金钢道岔与槽型钢轨的焊接过程操作图二

图4是本发明合金钢道岔与槽型钢轨的焊接过程操作图三；

图5是本发明合金钢道岔与槽型钢轨的焊接过程操作图四；

图中，1为左砂型模，2为右砂型模，3为合金钢道岔，4为槽型钢轨，5为接头，6为底模，7为槽型塞块，8为分流块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述；

如图1所示，本发明提供了一种合金钢道岔与槽型钢轨的焊接模型，包括左砂型模1以及与左砂型模1相配合的右砂型模2，左砂型模1和右砂型模2扣合后设置于合金钢道岔3与槽型钢轨4接头5的两侧，左砂型模1和右砂型模2底部设有底模6；接头5轨道槽内卡合有槽型塞块7，左砂型模1和右砂型模2扣合后顶部注入口上设置有分流块8；

所述左砂型模1和右砂型模2扣合后的内腔一侧为与合金钢道岔3结构相匹配的长方体结构，另一侧为与槽型钢轨4结构相匹配的工形结构；该装置配合针对接头形式、浇注系统等试验得出的工艺方法和工艺参数进行焊接，最终的焊接接头质量稳定、性能良好，各项指标满足产品性能要求；

本发明还提供了一种合金钢道岔与槽型钢轨的焊接方法，包括：

1）、如图2所示，在工作平台上将合金钢道岔3与槽型钢轨4按照产品结构形式以及精度要求摆放，尺寸检查合格之后固定，并且将焊接模型中的槽型塞块7固定于接头5轨道槽内；

2）、如图3所示，将焊接模型扣到接头5处，并用弓形卡将焊接型模卡牢；所述焊接模型包括左砂型模1以及与左砂型模1相配合的右砂型模2，左砂型模1和右砂型模2扣合后设置于合金钢道岔3与槽型钢轨4接头5的两侧，左砂型模1和右砂型模2底部设有底模6，接头5轨道槽内设置有槽型塞块7，左砂型模1和右砂型模2注入口上设置有分流块8，所述左砂型模1和右砂型模2扣合后的内腔一侧为与合金钢道岔3结构相匹配的长方体结构，另一侧为与槽型钢轨4结构相匹配的工形结构；

3）、如图4所示，焊接模型的底模6放在底模框上，装到砂型框拉簧杆上，调整底模框位置，使底模与已装好的焊接模型对正，然后转动底模框转把，使底模与轨底密贴，最后将接渣盘固定在侧模流渣口一侧；整个砂型合箱完毕即用封箱泥把所有外部缝隙抹严实，以免钢水泄露；

4）、如图5所示，按照工艺参数进行预热，预热达到要求之后，迅速将焊接模型的分流块8对准放入，进行铝热浇注焊接；

槽型钢轨4与合金钢道岔3接缝两侧不对称端面的焊接通过型式试验、检测以及在有轨电车道岔上应用验证，质量稳定、性能良好、各项指标满足使用要求。槽型钢轨与合金钢不对称端面的焊接方法，针对现代有轨电车槽型钢轨与合金钢道岔多种不同材料材质、不对称端面的接头形式，设计制作铝热焊成型浇注装置，配合试验所得出的工艺方法、工艺参数等进行焊接，实现了现代有轨电车槽型钢轨与合金钢道岔端面不加工直接焊接，焊接接头性能良好，节约成本、降低劳动强度；

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。