一种无缝齿轨及其焊接方法专利检索-气体火焰焊接专利检索查询-专利查询网

IPRDB

API 数据接口

专利申请

使用指引 chat嘟嘟

会员体验

联系我们

交流群

现在联系顾问~

一种无缝齿轨及其焊接方法
申请号	CN202211537703.9	申请日	2022-12-02	公开(公告)号	CN115846802A	公开(公告)日	2023-03-28
申请人	中铁二院工程集团有限责任公司;			发明人	蔡文锋; 孟振华; 徐浩; 温炎丰; 胡连军; 杨文茂; 张威风; 林红松; 余浩伟;
摘要	本发明关于一种无缝齿轨及其焊接方法，该方法包括固定相邻的第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条相对的端头之间具有填料空间；在所述填料空间中填入焊材并进行焊接，所述焊材的熔点低于所述第一齿条和所述第二齿条的熔点。本发明所述的一种无缝齿轨的焊接方法，通过所述焊材的熔点低于所述第一齿条和所述第二齿条的熔点，对齿条母材的物理化学性能影响小，焊接应力和变形较小，不需要齿条制造时预留焊接余量，焊接过程中无需移动齿条，并能够保证无缝齿轨焊接后齿距保持不变，大幅降低无缝齿轨焊接工艺难度，提高施工效率，该方法步骤简单，操作方便，效果良好。
权利要求	1.一种无缝齿轨的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：固定相邻的第一齿条(1)和第二齿条(2)，所述第一齿条(1)和所述第二齿条(2)相对的端头之间具有填料空间(3)；在所述填料空间(3)中填入焊材(4)并进行焊接，所述焊材(4)的熔点低于所述第一齿条(1)和所述第二齿条(2)的熔点。 2.根据权利要求1所述的无缝齿轨的焊接方法，其特征在于，所述第一齿条(1)和所述第二齿条(2)安装固定后，在两者之间切割出所述填料空间(3)；或者所述第一齿条(1)和所述第二齿条(2)在生产时预留所述填料空间(3)。 3.根据权利要求1所述的无缝齿轨的焊接方法，其特征在于，所述焊材(4)的断面形状与所述第一齿条(1)的断面形状和/或所述第二齿条(2)的断面形状一致。 4.根据权利要求1所述的无缝齿轨的焊接方法，其特征在于，所述焊材(4)为铜基焊材或银基焊材。 5.根据权利要求1所述的无缝齿轨的焊接方法，其特征在于，完成焊接后，对无缝齿轨表面进行清理。 6.根据权利要求5所述的无缝齿轨的焊接方法，其特征在于，对无缝齿轨表面使用清水清洗和/或对焊接表面进行打磨。 7.根据权利要求1‑6任一项所述的无缝齿轨的焊接方法，其特征在于，采用高频感应焊接。 8.根据权利要求1‑6任一项所述的无缝齿轨的焊接方法，其特征在于，采用火焰焊接。 9.一种无缝齿轨，其特征在于，利用如权利要求1‑8任一项所述的无缝齿轨的焊接方法进行焊接成型。 10.根据权利要求9所述的无缝齿轨，其特征在于，包括齿部(8)和支承部(9)，所述齿部(8)位于所述支承部(9)的顶部，所述支承部(9)的断面呈工字型。
说明书全文	一种无缝齿轨及其焊接方法技术领域 [0001] 本发明涉及齿轨加工技术领域，特别是一种无缝齿轨及其焊接方法。背景技术 [0002] 目前，无缝齿轨结构多采用一定单位长度的齿条，安装后通过焊联形成焊接长齿轨线路。受齿轨与齿轮啮合要求，齿轨上的齿距需要保持一致。但在无缝齿条焊接过程中，无论闪光接触焊、气压焊还是铝热焊，均是将齿条母材进行融化后再结晶的形式将两根齿条焊接在一起，而这一过程中需要在焊接过程中使齿条产生纵向移动完成对接，从而不可避免的会改变齿轨端头长度，造成齿距不符合要求，因此需要在齿条端头精确计算出焊接影响变形长度，预留出用于焊接的余量，最终控制焊接后的齿距保持不变，这就对无缝齿轨的焊接工艺提出了极高的要求，并且焊接效率难以提升。发明内容 [0003] 本发明的目的在于：针对现有技术存在的现有将齿条母材进行融化后再结晶的形式将两根齿条焊接在一起，需要在齿条端头精确计算出焊接影响变形长度，预留出用于焊接的余量，导致无缝齿轨的焊接难度极高，并且焊接效率难以提升的问题，提供一种无缝齿轨及其焊接方法。 [0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为： [0005] 第一方面，本发明提供了一种无缝齿轨的焊接方法，包括以下步骤： [0006] 固定相邻的第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条相对的端头之间具有填料空间； [0007] 在所述填料空间中填入焊材并进行焊接，所述焊材的熔点低于所述第一齿条和所述第二齿条的熔点。 [0008] 其中，焊接过程可根据需要通过多种焊接方式进行，在焊接过程中，所述焊材熔点低于所述第一齿条和所述第二齿条的熔点先被液化，在所述焊材融化为液态后，通过液态焊材和齿条端头间的相互扩散，填满接头间隙，形成焊接接头，从而不改变齿条长度的情况下完成焊接连接所述第一齿条和所述第二齿条，完成焊接后进行焊接质量检查。 [0009] 采用本发明所述的一种无缝齿轨的焊接方法，通过所述焊材的熔点低于所述第一齿条和所述第二齿条的熔点，对齿条母材的物理化学性能影响小，焊接应力和变形较小，不需要齿条制造时预留焊接余量，焊接过程中无需移动齿条，并能够保证无缝齿轨焊接后齿距保持不变，大幅降低无缝齿轨焊接工艺难度，提高施工效率，该方法步骤简单，操作方便，效果良好。 [0010] 作为本发明优选地，所述第一齿条和所述第二齿条安装固定后，在两者之间切割出所述填料空间； [0011] 或者所述第一齿条和所述第二齿条在生产时预留所述填料空间。 [0012] 采用这种方法，传统所述第一齿条和所述第二齿条之间需要对位焊接，两者端头之间间隙较小，难以设置所述焊材，因而根据所述焊材的长度，在所述第一齿条和所述第二齿条的端头之间切割或预留出所述填料空间，以放置所述焊材。 [0013] 作为本发明优选地，所述焊材的断面形状与所述第一齿条的断面形状和/或所述第二齿条的断面形状一致。 [0014] 作为本发明优选地，所述焊材为铜基焊材或银基焊材。 [0015] 采用这种方法，铜基焊材或银基焊材能获得较高的接头焊接强度，提高无缝齿轨接头的力学性能。 [0016] 作为本发明优选地，完成焊接后，对无缝齿轨表面进行清理。 [0017] 作为本发明进一步优选地，对无缝齿轨表面使用清水清洗和/或对焊接表面进行打磨。 [0018] 作为本发明优选地，采用高频感应焊接。 [0019] 采用这种方法，通过使用高频感应焊接可以实现加热温度高，属于非接触式加热，加热速度快，被加热工件表面氧化少，温度容易控制，产品质量稳定，加热效率高、节能，焊接过程无粉尘、无噪音等污染，改善工作环境。 [0020] 作为本发明优选地，采用火焰焊接。 [0021] 第二方面，本发明提供了一种无缝齿轨，利用如以上任一项所述的无缝齿轨的焊接方法进行焊接成型。 [0022] 作为本发明优选地，包括齿部和支承部，所述齿部位于所述支承部的顶部，所述支承部的断面呈工字型。 [0023] 采用这种结构，所述支承部的断面呈工字型，使得所述无缝齿轨类似于现有钢轨结构，能过通过现有弹条扣件系统直接连接在轨枕或者轨道板上，利于整体维护以及降低成本。 [0024] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是： [0025] 1、本发明所述的一种无缝齿轨的焊接方法，通过所述焊材的熔点低于所述第一齿条和所述第二齿条的熔点，对齿条母材的物理化学性能影响小，焊接应力和变形较小，不需要齿条制造时预留焊接余量，焊接过程中无需移动齿条，并能够保证无缝齿轨焊接后齿距保持不变，大幅降低无缝齿轨焊接工艺难度，提高施工效率，该方法步骤简单，操作方便，效果良好； [0026] 2、本发明优选的一种无缝齿轨的焊接方法，传统所述第一齿条和所述第二齿条之间需要对位焊接，两者端头之间间隙较小，难以设置所述焊材，因而根据所述焊材的长度，在所述第一齿条和所述第二齿条的端头之间切割或预留出所述填料空间，以放置所述焊材； [0027] 3、本发明优选的一种无缝齿轨的焊接方法，铜基焊材或银基焊材能获得较高的接头焊接强度，提高无缝齿轨接头的力学性能； [0028] 4、本发明优选的一种无缝齿轨的焊接方法，通过使用高频感应焊接可以实现加热温度高，属于非接触式加热，加热速度快，被加热工件表面氧化少，温度容易控制，产品质量稳定，加热效率高、节能，焊接过程无粉尘、无噪音等污染，改善工作环境； [0029] 5、本发明优选的一种无缝齿轨，包括齿部和支承部，所述齿部位于所述支承部的顶部，所述支承部的断面呈工字型，使得所述无缝齿轨类似于现有钢轨结构，能过通过现有弹条扣件系统直接连接在轨枕或者轨道板上，利于整体维护以及降低成本。附图说明 [0030] 图1为实施例1中步骤S1的示意图； [0031] 图2为实施例1中步骤S2的示意图； [0032] 图3为实施例1中步骤S4的示意图； [0033] 图4为实施例1中步骤S5的示意图； [0034] 图5为实施例1中采用高频感应焊接的示意图。 [0035] 图中标记：1‑第一齿条，2‑第二齿条，3‑填料空间，4‑焊材，5‑接头，6‑感应线圈，7‑高频电源，8‑齿部，9‑支承部。具体实施方式 [0036] 下面结合附图，对本发明作详细的说明。 [0037] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0038] 实施例1 [0039] 如图1至图5所示，本发明所述的一种无缝齿轨的焊接方法，包括以下步骤： [0040] S1、如图1所示，首先将待焊接的第一齿条1和第二齿条2在线路上按照设计要求完成安装固定，确保齿条齿距符合啮合要求。 [0041] S2、如图2所示，所述第一齿条1和所述第二齿条2相对的端头之间具有填料空间3；具体地，所述第一齿条1和所述第二齿条2安装固定后在两者之间切割出所述填料空间3，或者所述第一齿条1和所述第二齿条2在生产时预留所述填料空间3。 [0042] S3、对所述第一齿条1和所述第二齿条2表面进行清洁，清除齿条待焊接处的油污、氧化物、毛刺及其他杂物。 [0043] S4、如图3所示，随后在所述填料空间3中填入焊材4，填入的所述焊材4保证均匀填充所述填料空间3，所述焊材4的断面形状与所述第一齿条1的断面形状和/或所述第二齿条2的断面形状一致，所述焊材4的熔点低于所述第一齿条1和所述第二齿条2的熔点，所述焊材4选用铜基焊材或银基焊材。 [0044] S5、如图4所示，焊接所述第一齿条1、所述焊材4和所述第二齿条2，形成焊接接头5，可根据需要通过多种焊接方式进行，本实施例采用高频感应焊接。 [0045] 如图5所示，感应线圈6套设于所述第一齿条1、所述焊材4和所述第二齿条2连接处，所述感应线圈6连接高频电源7，当所述感应线圈6上通以交变的电流时，所述感应线圈6内部会产生相同频率的交变磁通，交变磁通则会在工件内闭合的回路中产生感应电流，由于焦耳效应的存在而加热工件；采用这种方法，通过使用高频感应焊接可以实现加热温度高，属于非接触式加热，加热速度快，被加热工件表面氧化少，温度容易控制，产品质量稳定，加热效率高、节能，焊接过程无粉尘、无噪音等污染，改善工作环境。 [0046] 在焊接过程中，所述焊材4熔点低于所述第一齿条1和所述第二齿条2的熔点先被液化，在所述焊材4融化为液态后，通过液态焊材和齿条端头间的相互扩散，填满接头间隙，形成焊接接头5，从而不改变齿条长度的情况下完成焊接连接所述第一齿条1和所述第二齿条2，完成焊接后进行焊接质量检查。 [0047] S6、完成焊接后，对无缝齿轨表面杂物进行清理，使用清水清洗和/或对焊接表面进行打磨，并进行外观检查、表面缺陷检查和内部探伤检查保证焊接质量。 [0048] 本实施例所述的一种无缝齿轨的焊接方法，传统所述第一齿条1和所述第二齿条2之间需要对位焊接，两者端头之间间隙较小，难以设置所述焊材4，因而根据所述焊材4的长度，在所述第一齿条1和所述第二齿条2的端头之间切割或预留出所述填料空间3，以放置所述焊材4；通过所述焊材4的熔点低于所述第一齿条1和所述第二齿条2的熔点，对齿条母材的物理化学性能影响小，焊接应力和变形较小；铜基焊材或银基焊材能获得较高的接头5焊接强度，提高无缝齿轨接头5的力学性能；不需要齿条制造时预留焊接余量，焊接过程中无需移动齿条，并能够保证无缝齿轨焊接后齿距保持不变，大幅降低无缝齿轨焊接工艺难度，提高施工效率，该方法步骤简单，操作方便，效果良好。 [0049] 实施例2 [0050] 本发明所述的一种无缝齿轨的焊接方法，与实施例1的不同之处在于，本实施例中，采用火焰焊接。 [0051] 用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接；在焊接过程中，焊接温度控制在每分钟提高50℃以上，以确保能够稳定地到达焊料熔点，同时可以加入适量的助焊剂，提高焊接的湿润性和流动性，确保焊接接头5的质量。 [0052] 实施例3 [0053] 如图5所示，本发明所述的一种无缝齿轨，利用如实施例1或实施例2所述的无缝齿轨的焊接方法进行焊接成型。 [0054] 所述无缝齿轨包括齿部8和支承部9，所述齿部8位于所述支承部9的顶部，所述支承部9的断面呈工字型，即所述支承部9包括上翼缘板、腹板和下翼缘板。 [0055] 采用本实施例这种结构，所述支承部9的断面呈工字型，使得所述无缝齿轨类似于现有钢轨结构，能够通过现有弹条扣件系统直接连接在轨枕或者轨道板上，利于整体维护以及降低成本。 [0056] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。