一種起重機軌道窄縫焊接坡口及焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及到起重運輸行業(yè)中鋼軌對接窄縫焊接坡口結(jié)構(gòu)及焊接方法，起重機軌道窄縫焊接坡口，包括鋼軌1、鋼軌2和環(huán)V型焊接坡口3，所述的環(huán)V形坡口為除鋼軌截面的軌底線外的其他外沿線上都加工有坡口，其坡口寬度為0.4h1，h1為軌頭高，采取在不同區(qū)段所用的焊接坡口角度不同的技術(shù)手段。本方案解決了手工電弧焊留15~20mm焊接間隙，焊接工藝復(fù)雜，焊縫質(zhì)量也難以保證的問題，減少了焊接過程中焊材的用量，降低焊接過程中的有害氣體的排放，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
【專利說明】
一種起重機軌道窄縫焊接坡口及焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及到起重運輸行業(yè)中的的軌道焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及起重機大、小車 和鐵路運輸鋼軌對接窄縫焊接坡口結(jié)構(gòu)及焊接方法。 技術(shù)背景
[0002] 目前鋼軌對接焊接時主要采用鋁熱焊接和手工電弧焊兩種方式：鋁熱焊主要應(yīng)用 在既有無縫線路折斷后的處理或采用插入法鋪設(shè)無縫線路的連接施工，此種方法焊接接頭 平順性較好，但由于鋁熱焊接需專用的設(shè)備，焊接工藝復(fù)雜，焊縫為鑄造組織，焊接內(nèi)在質(zhì) 量存在先天不足，并且所需焊材現(xiàn)階段幾乎全部依賴進口，價格比較昂貴；手工電弧焊焊接 時，為保證焊縫質(zhì)量，一般將兩軌頭預(yù)留15~20mm間隙，坡口形式為I形坡口，焊接時采用分 層堆焊，焊接時產(chǎn)生的焊接應(yīng)力比較大，易產(chǎn)生焊接變形，焊后其軌道表面焊渣厚難以加工 至軌面平直，總體而言，其焊接工藝復(fù)雜，焊縫質(zhì)量較難保證，焊接效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決以上現(xiàn)有技術(shù)缺點和存在的問題，本發(fā)明提供一種起重機軌道窄縫焊接坡 口及焊接方法的技術(shù)方案。
[0004] 本技術(shù)方案一是采用環(huán)V形焊接坡口，從而減小焊接時兩鋼軌對接間隙；二是針 對V形焊接坡口采取起重機軌道窄縫焊接方法，而實現(xiàn)軌道窄縫焊接。
[0005] 本發(fā)明采取以下技術(shù)手段來實現(xiàn)： 一種起重機軌道窄縫焊接坡口，包括鋼軌1、鋼軌2和環(huán)V型焊接坡口 3,所述的環(huán)V型 焊接坡口 3設(shè)在鋼軌1與鋼軌2的軌頭連接處；環(huán)V型焊接坡口 3由在鋼軌1和鋼軌2的 鋼軌軌頭處各自加工的1/2V型坡口對接構(gòu)成，1/2V型坡口對接處鋼軌1的軌底線和鋼軌2 的軌底線平行間距為2~3mm〇 所述的環(huán)V形坡口為除鋼軌截面的軌底線外的其他外沿線上都設(shè)有坡口，其坡口寬度 為0. 4hl，hi為軌頭高，焊接坡口角度按軌道的區(qū)段分別為：軌頭面上的焊接坡口角度為 15° ±2 °，軌頭兩側(cè)面的焊接坡口角度為15°~25°，軌腰的焊接坡口角度為25° ±2 °，軌底 的焊接坡口角度為25° ±2 °，軌腰與軌底圓弧過渡處焊接坡口為25°~13°~25°。
[0006] 本發(fā)明采取在軌道的不同區(qū)段所用的焊接坡口角度不同的技術(shù)手段是為了在焊 接時有足夠的熔池，從而保證起重機軌道焊接質(zhì)量。
[0007] 針對環(huán)V形焊接坡口所采取的一種軌道窄縫焊接方法的工藝步驟如下。
[0008] 1、軌頭成型 坡口均采用氧乙炔切割，切割后清理接頭，用砂輪打磨平整，清理范圍為接頭兩側(cè) 60~80mm，去除水份、氧化皮、油污、氮化物和有機雜物等雜質(zhì)。
[0009] 2、軌道的定位及預(yù)熱處理 因窄縫焊接焊聯(lián)軌道時，接頭間隙小，焊接時所產(chǎn)生的焊接應(yīng)力和變形均較小，軌道自 重足以克服其焊接時產(chǎn)生的應(yīng)力和變形產(chǎn)生的外力，故只需保持焊縫間隙約2_，對齊后直 接焊接。
[0010] 軌道窄縫焊接預(yù)熱，采用普通的氣焊噴嘴加熱即可滿足要求，預(yù)熱范圍為2根軌 道接頭各100mm左右，預(yù)熱及道間溫度控制在300~400°C之間。
[0011] 3、焊接 焊接軌道焊接應(yīng)做好防風措施，以免產(chǎn)生氣孔，在焊接過程中，需要電焊工和清潔工2 人配合進行，清潔工不僅要負責對焊接過程中的表面焊渣清理工作，還要根據(jù)焊縫位置及 焊層的變化對工藝參數(shù)進行調(diào)整。
[0012] 4、坡口回火處理 焊縫回火的范圍是以焊縫為中心，長度100mm左右，溫度控制在630°C左右，溫度達到 要求后，保持加熱30min左右，使其溫度趨于恒定。
[0013] 5、打磨處理 先用扁鏟對焊縫進行清渣，再用電動手持砂輪磨平焊縫，視覺上略高于軌道型面即可， 最后用銼刀交錯銼削軌頭上表面和兩側(cè)面至與軌道平齊。銼后若有較大的銼痕，可用細沙 紙將表面磨光滑一些。
[0014] 6、探傷與變形檢驗 探傷檢驗可以采用焊接行業(yè)通用的PT滲透檢驗，其檢驗標準參照Q/BU. J1517-2005， II級合格。為保證軌道焊后直線度和水平，軌道焊接完成后，應(yīng)對其進行水平翹曲變形檢 驗，其要求是控制在1/2000,即2m長度上小于1mm。
[0015] 本發(fā)明鋼軌對接窄縫焊接工藝，實現(xiàn)了鋼軌2~3mm對接焊接工藝；具有以下優(yōu)點： (1)解決了鋁熱焊接焊接工藝復(fù)雜，焊接成本高的問題；（2)解決了目前手工電弧焊焊接時 需將兩軌頭預(yù)留15~20mm，焊縫質(zhì)量也難以保證的問題；（3)大大節(jié)約焊材用量，并能減少 有害氣體排放，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明環(huán)V型坡口結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本發(fā)明環(huán)V形坡口切割主視示意圖 圖3為本發(fā)明環(huán)V形坡口切割右視示意圖 圖4為起重機鋼軌截面結(jié)構(gòu)示意圖（YB/T 5055-93) 圖5為起重機鋼軌截面結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)（YB/T 5055-93) 其中：1一鋼軌1 2-鋼軌2 3-環(huán)V型焊接坡口 4一 1/2V型焊接坡面 5-軌頭橫截面6 -1/2坡口角度。
【具體實施方式】
[0017] 為進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例進行詳細描述： 實施例1 : 1、軌頭成型：將準備焊接的二根QU70起重機軌道的軌頭按下表的技術(shù)要求進行處理：
其處理步驟為：坡口均采用氧乙炔切割，切割后清理接頭，用砂輪打磨平整，清理范圍 為接頭兩側(cè)60~80mm，去除水份、氧化皮、油污、氮化物和有機雜物等雜質(zhì)。
[0018] 2、焊接步驟： 一種起重機軌道窄縫焊接坡口及焊接方法，在安裝、調(diào)整和施焊過程中，始終要保持接 頭對齊，確保兩根軌道中心線在同一直線上，不得出現(xiàn)錯開和歪扭等現(xiàn)象。
[0019] 每個軌道接頭的焊接工作應(yīng)連續(xù)進行，一次完成，保證在焊接過程中焊道保持有 較高的溫度，如因故中途長時間停焊時，再次焊接前須重新進行預(yù)熱；軌道接頭不宜在低溫 環(huán)境內(nèi)進行焊接工作，如在冬季施工時，應(yīng)采取措施使軌道接頭在施焊與熱處理過程中，避 免急劇冷卻現(xiàn)象。
[0020] 采用氣體純度多99. 8%的0)2氣體保護焊焊接，選用小號噴嘴焊槍，焊接工藝參數(shù) 見表1，施焊過程。
[0021] 表1焊接工藝參數(shù)
定位焊，為防止焊接過程中軌道移位，固定焊接軌道之間的相互位置，保證整個焊接結(jié) 構(gòu)件得到正確的尺寸和幾何形狀，先對接口進行定位焊。定位焊的質(zhì)量直接影響到正式焊 縫的質(zhì)量，因此要求定位焊和正式焊縫質(zhì)量一樣，選擇在軌底外側(cè)為宜。
[0022] 打底焊，焊接的順序是，分別對兩側(cè)軌底進行打底焊，再調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)，完成 對軌腰打底焊，最后調(diào)節(jié)參數(shù)進行軌頭的打底焊。為保證良好的焊縫成形，打底焊時，電弧 在坡口兩側(cè)要加以停留。整個打底焊接過程中，要控制熔池的形成過程，保證電弧的1/3在 熔池前，電弧的2/3覆蓋在熔池上，保持熔池的大小和形狀一致。打底焊時，坡口根部的熔 合情況非常重要，是焊接接頭是否焊透的關(guān)鍵。
[0023] 填充焊，焊接的順序是與打底焊一致。焊前要求將打底焊層的熔渣和飛濺清除干 凈，然后才能開始焊接，采用分層分道方式進行，為便于成形和散熱，每層焊縫厚度不大于 4mm，在焊接過程中應(yīng)注意進行焊渣的清理工作。填充焊時，焊條的擺動幅度加大，在坡口兩 側(cè)的停留時間比打底焊時要長，坡口兩側(cè)有一定的熔深，主要保證各層焊道之間及焊道與 母材之間熔合良好。為保證焊縫成形質(zhì)量，最后一層填充焊的焊縫一般成凹形，高度應(yīng)比母 材低1~1. 5mm，注意不要將坡口兩邊的棱邊熔化。
[0024] 蓋面焊，蓋面焊是焊縫外觀成形的關(guān)鍵，直接影響焊縫表面的尺寸和熔合情況。為 保證焊縫流暢，其焊接順序是從軌底一側(cè)起焊至軌腰軌面，再到另一側(cè)軌腰至軌底，焊接時 應(yīng)一次成形，焊前要把前一層的熔渣和飛濺清除干凈。
[0025] 實施例2 : 1、軌頭成型：將準備焊接的二根QU80起重機軌道的軌頭按下表的技術(shù)要求進行處理， 其處理步驟為：坡口均采用氧乙炔切割
，切割后清理接頭，用砂輪打磨平整，清理范圍 為接頭兩側(cè)60~80mm，去除水份、氧化皮、油污、氮化物和有機雜物等雜質(zhì)。
[0026] 2、焊接步驟： 與實施例1的步驟2相同。
[0027] 實施例3 : 1、軌頭成型：將準備焊接的二根QU100起重機軌道的軌頭按下表的技術(shù)要求進行處 理：
~~其處理步驟為：坡口均采用氧乙炔切割，切割后清理接頭，用砂輪打磨平整，清理范圍 為接頭兩側(cè)60~80mm，去除水份、氧化皮、油污、氮化物和有機雜物等雜質(zhì)。
[0028] 2、焊接步驟： 與實施例1的步驟2相同。
[0029] 實施例4 : 1、軌頭成型：將準備焊接的二根QU120起重機軌道的軌頭按下表的技術(shù)要求進行處 理：
其處理步驟為：坡口均采用氧乙炔切割，切割后清理接頭，用砂輪打磨平整，清理范圍 為接頭兩側(cè)60~80mm，去除水份、氧化皮、油污、氮化物和有機雜物等雜質(zhì)。
[0030] 2、焊接步驟： 與實施例1的步驟2相同。
【主權(quán)項】
1. 一種起重機軌道窄縫焊接坡口，包括鋼軌（1)、鋼軌（2 )和環(huán)V型焊接坡口（ 3 )，其特 征在于：所述的環(huán)V型焊接坡口（3)設(shè)在鋼軌（1)與鋼軌（2)的軌頭連接處；所述的環(huán)V型 焊接坡口（3)由在鋼軌（1)和鋼軌（2)的鋼軌軌頭處各自加工的1/2V型坡口對接構(gòu)成，1/2V 型坡口對接處鋼軌（1)的軌底線和鋼軌（2)的軌底線平行間距為2~3_ ;所述的環(huán)V形坡口 為除鋼軌截面的軌底線外的其他外沿線上都設(shè)有坡口，其坡口寬度為〇.4hl，hi為軌頭高， 焊接坡口角度按軌道的區(qū)段分別為：軌頭面上的焊接坡口角度為15°±2 °，軌頭兩側(cè)面的 焊接坡口角度為15° ~25°，軌腰的焊接坡口角度為25° ± 2 °，軌底的焊接坡口角度為25° ±2 °，軌腰與軌底圓弧過渡處焊接坡口為25°~13°~25°。
【文檔編號】B23K9/235GK105855744SQ201510282739
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年5月29日
【發(fā)明人】蘭希園, 徐文娟, 鐘昌清, 王小艷, 邱家彩
【申請人】咸寧職業(yè)技術(shù)學院