專利名稱：便攜式鋁熱焊焊軸器及其焊軸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁熱焊焊軸器及其焊軸方法。主要用于解決軍用裝備和民用車輛 的斷軸快速焊接修理問題。屬于斷軸鋁熱焊接技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前坦克和斷軸車輛上大約有一百多根軸類零件，它們擔(dān)任力傳遞、阻尼、支撐、 固定等作用。在實(shí)際應(yīng)用或戰(zhàn)斗中一旦損壞一般是進(jìn)行更換處理，在沒有備件的情況下將 影響戰(zhàn)斗力。鋁熱焊接是近年迅速興起的維修新技術(shù)，無需電或氣在戰(zhàn)場單兵即可操作，已成 功的運(yùn)用于鐵軌焊接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種利用鋁熱焊接技術(shù)快速焊接修復(fù)戰(zhàn)傷 坦克軸類零件的便攜式鋁熱焊焊軸器及其焊軸方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種便攜式鋁熱焊焊軸器，所述焊軸器包括斷軸固 定器、模具和自蔓延焊鍋；所述斷軸固定器包括底座、支撐器、擋板和圓環(huán)固定器，支撐器滑 動或固定在底座上，支撐器有多個，多個支撐器分成兩組，左右各一組，擋板固定設(shè)置于底 座上，且置于支撐器左側(cè)，圓環(huán)固定器固定設(shè)置于支撐器上；所述模具設(shè)置于左右兩左右支 撐器之間，模具由耐火材料制成；所述自蔓延焊鍋置于模具正上方，包括鋼鍋，鋼鍋內(nèi)里襯 以底部耐火磚和上部耐火磚，底部耐火磚內(nèi)里襯以坩鍋底，上部耐火磚的下口用石棉墊封 住，上部耐火磚內(nèi)放置鋁熱焊劑和點(diǎn)火器，鋁熱焊劑和點(diǎn)火器壓制在一起做成一個整體，防 護(hù)罩置于鋼鍋頂部。所述方法包括以下工藝步驟
(1)表面處理 將斷軸打磨除油除銹；
(2)裝模
斷軸打磨完畢后，將兩根斷軸的一端放入模具中，另一端夾在所述焊軸器的夾具上，兩 斷軸軸線對正，斷軸間留有間隙，將模具固定，
(3)裝鋁熱焊劑和點(diǎn)火器
(4)澆注加壓
當(dāng)反應(yīng)完成后，鋼水流入模具內(nèi)，完成澆注，澆注完成后，進(jìn)行軸向敲擊加壓，
(5)拆模
鋼水凝固成形后即可拆除模具，
(6)打磨
拆模完畢后，對斷軸進(jìn)行打磨。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明將鋁熱技術(shù)和焊接技術(shù)相結(jié)合，利用鋁熱焊接技術(shù)快速焊接修復(fù)戰(zhàn)傷坦克軸類 零件，尤其是焊接過程中施加適當(dāng)壓力，使焊縫區(qū)的金相組織發(fā)生了明顯的改善，提高了焊 接的強(qiáng)度。經(jīng)打磨后，能夠很好的恢復(fù)軸的使用性能。提高坦克軸類零件修復(fù)速度，進(jìn)而提 高部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力。


圖1為本發(fā)明便攜式鋁熱焊焊軸器的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的斷軸固定器示意圖結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的圓環(huán)固定器剖面圖。圖4為本發(fā)明的支撐器示意圖。圖5為本發(fā)明的自蔓延焊鍋結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明的軸類零件焊接示意圖。圖中附圖標(biāo)記
斷軸固定器1、圓環(huán)固定器1. 1、擋板1. 2、底座1. 3、支撐器1. 4 ； 自蔓延焊鍋2、防護(hù)罩2. 1、上部耐火磚2. 2、坩鍋底2. 3、底部耐火磚2. 4、鋼鍋2. 5、鋁 熱焊劑2. 6、石棉墊2. 7 ； 模具3 斷軸4、 敲擊工具5。
具體實(shí)施例方式參見圖1，圖1為本發(fā)明便攜式鋁熱焊焊軸器的總體結(jié)構(gòu)示意圖。由圖1可以看 出，本發(fā)明便攜式鋁熱焊焊軸器，包括斷軸固定器1、模具3和自蔓延焊鍋2 ；
所述斷軸固定器1結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括底座1. 3、支撐器1. 4、擋板1. 2和圓環(huán)固定器 1. 1，底座主要用來起到固定支撐器和擋板作用。底座上面開有長方形槽，可供支撐器1.4 滑動或固定在上面，以此來調(diào)節(jié)兩根斷軸間的間隙，支撐器1. 4有多個，多個支撐器1. 4分 成兩組，左右各一組，擋板1. 2固定設(shè)置于底座1. 3上，且置于支撐器1. 4左側(cè)，圓環(huán)固定器 1. 1固定設(shè)置于支撐器1. 4上，用于裝夾斷軸4 ；斷軸固定器可以通過調(diào)節(jié)圓環(huán)固定器來調(diào) 節(jié)所固定斷軸的直徑，并起到對正軸向作用，擋板起到敲擊加壓時的支撐作用。圓環(huán)固定器 1.1為一個開有四個孔洞的圓環(huán)，其中三個孔洞內(nèi)旋置有三個螺釘。三個螺釘主要用來調(diào)節(jié) 所夾持?jǐn)噍S直徑；
所述模具3設(shè)置于左右兩左右支撐器之間，模具3由耐火材料制成； 所述自蔓延焊鍋2置于模具3正上方，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括鋼鍋2. 5，鋼鍋2. 5最薄 處壁厚5mm，完全能夠保證反應(yīng)進(jìn)行不被燒穿，鋼鍋2. 5內(nèi)里襯以底部耐火磚2. 4和上部耐 火磚2. 2，防止鋼水黏附并起到保溫作用。底部耐火磚2. 4內(nèi)里襯以坩鍋底2. 3，底部耐火 磚為澆道。上部耐火磚起反應(yīng)燃燒室和坩堝的作用，防護(hù)罩2. 1置于鋼鍋2. 5頂部。自蔓延焊鍋組裝后，在上部耐火磚的下口用合適厚度的石棉墊2. 7封住，使鋁熱 反應(yīng)生成的鐵水與三氧化二鋁有足夠時間分離。防護(hù)罩可防止反應(yīng)物飛濺，起到一定的保 護(hù)作用。鋁熱焊劑和點(diǎn)火器2. 6壓制在一起做成一個整體。
操作步驟
(1)表面處理
將斷軸打磨除油除銹，主要是為了增加焊接后結(jié)合強(qiáng)度。打磨要整齊光亮，將氧化物處 理干凈。以干凈、無油、無銹為最佳。(2)裝模
斷軸打磨完畢后，將兩根斷軸的一端放入模具中，另一端夾在所述焊軸器的夾具上，兩 斷軸軸線對正，斷軸間留有適當(dāng)?shù)拈g隙，將模具固定。因焊接完畢后，還要進(jìn)行軸向敲擊加 壓，焊軸器的夾具不要夾得太緊。(3)裝鋁熱焊劑和點(diǎn)火器
焊藥(鋁熱焊劑)的數(shù)量對焊接的質(zhì)量影響非常大。焊藥少生成的鐵水量也少，如果所 需焊接的裂縫又相對較大的話，則流下的鐵水只能補(bǔ)滿裂縫的底部，裂縫頂部流下的則是 鐵水上面的殘渣(氧化鋁及少量的碳化鈦)。焊劑過少，雖然表面上將兩斷軸鋼焊接在一起 了，但是強(qiáng)度不高，難以達(dá)到預(yù)期的要求。另一方面，如果焊藥太多，則造成浪費(fèi)，值得特別 注意的是，焊藥多了的話，還必須相應(yīng)地增加石棉墊的厚度，否則反應(yīng)還沒進(jìn)行完全石棉就 燒破了，也即鐵水和氧化鋁還沒分離就流下去了，這樣也影響焊接的質(zhì)量。因?yàn)榭紤]到反應(yīng) 本身的劇烈情況，將對人身安全有威脅，還會給坩堝內(nèi)部造成嚴(yán)重的燒結(jié)和剝落現(xiàn)象，降低 其使用壽命。但焊藥也不能太少，否則放熱量不夠，鋼水產(chǎn)生太少，不能熔化金屬，達(dá)不到焊 接的目的。因此應(yīng)該把握好裝焊藥的數(shù)量，根據(jù)所焊接零件的情況來適量放入焊藥。(4)澆注加壓
當(dāng)反應(yīng)完成后，鋼水流入模具內(nèi)，完成澆注。澆注完成后，進(jìn)行軸向敲擊加壓，提高結(jié)合 強(qiáng)度。(5)拆模
鋼水凝固成形后即可拆除模具。將零件取出，觀察焊接情況，此時可以進(jìn)行修正，可以 進(jìn)行敲擊去除渣子，檢查焊接狀況。利用扁鏟修整斷軸表面。(6)打磨
拆模完畢后，對斷軸進(jìn)行打磨，接頭不應(yīng)橫向打磨，母材的打磨深度不要超過0. 8mm。打 磨完畢后即可投入使用。
權(quán)利要求
1.一種便攜式鋁熱焊焊軸器，其特征在于所述焊軸器包括斷軸固定器(1)、模具(3) 和自蔓延焊鍋(2)；所述斷軸固定器(1)包括底座(1.3)、支撐器(1.4)、擋板(1.2)和圓環(huán) 固定器(1. 1)，支撐器(1.4)滑動或固定在底座(1.3)上，支撐器(1.4)有多個，多個支撐器 (1. 4)分成兩組，左右各一組，擋板(1. 2)固定設(shè)置于底座(1. 3)上，且置于支撐器(1. 4)左 側(cè)，圓環(huán)固定器(1. 1)固定設(shè)置于支撐器(1. 4)上；所述模具(3)設(shè)置于左右兩左右支撐器 之間，模具(3)由耐火材料制成；所述自蔓延焊鍋(2)置于模具(3)正上方，包括鋼鍋(2. 5)， 鋼鍋(2. 5)內(nèi)里襯以底部耐火磚(2. 4)和上部耐火磚(2. 2)，底部耐火磚(2. 4)內(nèi)里襯以坩 鍋底(2. 3)，上部耐火磚(2. 2)的下口用石棉墊(2. 7)封住，上部耐火磚(2. 2)內(nèi)放置鋁熱焊 劑和點(diǎn)火器(2. 6)，鋁熱焊劑和點(diǎn)火器(2. 6)壓制在一起做成一個整體，防護(hù)罩(2. 1)置于 鋼鍋(2. 5)頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式鋁熱焊焊軸器，其特征在于所述圓環(huán)固定器 (1. 1)為一個開有四個孔洞的圓環(huán)，其中三個孔洞內(nèi)旋置有三個螺釘。
3.—種如權(quán)利要求1所述便攜式鋁熱焊焊軸器的焊軸方法，其特征在于所述方法包 括以下工藝步驟(1)表面處理將斷軸打磨除油除銹；(2)裝模斷軸打磨完畢后，將兩根斷軸的一端放入模具中，另一端夾在所述焊軸器的夾具上，兩 斷軸軸線對正，斷軸間留有間隙，將模具固定，(3)裝鋁熱焊劑和點(diǎn)火器(4)澆注加壓當(dāng)反應(yīng)完成后，鋼水流入模具內(nèi)，完成澆注，澆注完成后，進(jìn)行軸向敲擊加壓，(5)拆模鋼水凝固成形后即可拆除模具，(6)打磨拆模完畢后，對斷軸進(jìn)行打磨。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式鋁熱焊焊軸器及其焊軸方法，主要用于解決軍用裝備和民用車輛的斷軸快速焊接修理問題。所述焊軸器包括斷軸固定器(1)、模具(3)和自蔓延焊鍋(2)；所述斷軸固定器(1)包括底座(1.3)、支撐器(1.4)、擋板(1.2)和圓環(huán)固定器(1.1)；所述模具(3)由耐火材料制成；所述自蔓延焊鍋(2)置于模具(3)正上方，包括鋼鍋(2.5)，鋼鍋(2.5)內(nèi)里襯以底部耐火磚(2.4)和上部耐火磚(2.2)，上部耐火磚(2.2)內(nèi)放置鋁熱焊劑和點(diǎn)火器(2.6)，鋁熱焊劑和點(diǎn)火器(2.6)壓制在一起做成一個整體。本發(fā)明將鋁熱技術(shù)和焊接技術(shù)相結(jié)合，利用鋁熱焊接技術(shù)快速焊接修復(fù)戰(zhàn)傷坦克軸類零件，尤其是焊接過程中施加適當(dāng)壓力，使焊縫區(qū)的金相組織發(fā)生了明顯的改善，提高了焊接的強(qiáng)度。
文檔編號B23K23/00GK102059450SQ201110009180
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者張鴻海, 朱磊, 李吉峰, 湯秀山, 王利明, 譚佃龍, 陳威 申請人:江陰東大新材料研究院