钢轨的焊接
热剂焊最通常的应用是焊接钢轨型材使之形成连续长度,这是减少铁道线上螺栓接头数量的一种有效方法,在煤矿也常为了完成对接焊缝,必须使零件端头充分预热以保证钢液与母材金属之间能完全熔合,这种方法虽然也被称为焊接方法,实际上热剂焊很像金属铸造,要求有合适的浇口和冒口,以便补充凝固时的收缩,消除那些在熔铸中出现的典型缺陷,保持钢液能适当流动和防止金属流入接头时发生紊流。
钢轨焊接工艺
为了减少人为因素的影响,国内外已将小焊筋、小焊剂量、长时间预热的焊接工艺发展为大焊筋、大焊剂量、短时间预热新工艺,特点是增加了焊剂总量,即增加了铝热钢水重量,预热主要靠铝热钢水对钢轨端面的冲刷。
预热焊接
通常使用预制的可分开型模来焊接标准尺寸的钢轨,应将模型对准,使其中心与两个钢轨端面之间间隙的中心重合,用气焊火焰指向型模内钢轨端面,使之预热到590-980摄氏度,预热后将装了热剂的耐热衬里坩埚安放在两半型模的上方,随后引燃热剂,将钢液注入接头,有的生产工艺是将金属注入接头间隙中顶浇法,还有的工艺是将金属由钢轨底部外端注入型模底部,并使钢液由型模中部垂直上升底浇法。
在用坩埚底部有自行熔化的钢制密封片,热剂反应完毕之后几秒钟,液态金属将密封片熔化并从坩埚底部流出而浇入两个钢轨之间的间隙内,液态熔渣因密度较小,在坩埚内就与钢液分离开了,在全部钢液进入并填满两钢轨之间的空腔和型模本身的空腔之前,熔渣不会进入型腔,熔渣停留在焊缝顶部并凝固,金属凝固后,将型模拆下来,多余的金属用于砂轮、气动或手工剪切装置去除。
预热时间短的热剂要比预热时间长的多,因为焊接时散失到工件的热量必须由较多的钢液来提供。
不预热焊接
为了减化焊接过程和省掉为了实现预热所需要的设备,设计了一种自行预热的热剂焊方法,钢轨端部是用热剂反应生成的液态金属的一部分预热的,坩埚和型模是连成一体的,此外型模通常称为壳形模型,是用酚醇树脂粘结沙子预制的,这种型模很轻、不吸潮、无潮湿储存期很长,热剂反应完成后,钢液自动由坩埚流入接头,而不是像单独坩埚那样要穿过大气。
在型模中焊接区域的下方有一空室,可以容纳最先熔化的金属以预热钢轨端头,这部分金属称为预热金属,填满空室之前要有足够的液态金属通过钢轨端部使之预热到能保证与母材金属完全熔合的温度,这种方法所用的热量大约等于外部预热法的两倍,不预热焊接钢轨的热影响区要比外部预热法的热影响区小很多。
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