钢轨铝热焊接用砂型制造技术

本实用新型专利技术是一种钢轨铝热焊接用砂型，包括：型砂铸造的形状为多面体的本体；开设在本体焊接面上的焊接槽；位于所述焊接槽上部的横浇口；从本体顶面开设并延伸到本体焊接面的浇口，所述浇口的出口经由通道连通所述焊接槽；从本体顶面贯穿到本体底面的小冒口，该小冒口的开口位于所述浇口凹槽中；从本体顶面贯穿到本体底面的大冒口，所述大冒口位于所述小冒口之外侧，并且其开口位于所述浇口凹槽之中；其中在所述浇口的凹槽内一体形成有用来放置分流塞的凸台。本实用新型专利技术节省制备材料、易于现场操作并且能够提高焊接效果。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种钢轨焊接工具，特别涉及一种钢轨铝热焊接 用砂型。
技术介绍
砂型是钢轨铝热焊接时浇注系统的主要组成部部分，它影响钢轨 铝热钢水在型腔的流动方式顺序、凝固方式，进而影响焊接接头的质利用现有砂型焊接钢轨存在以下问题焊接接头轨腰部位应力 大，个别接头产生冷裂，轨腰焊接金属存在疏松缺陷，影响轨腰部位 的抗拉强度。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种钢轨铝热焊接用砂型，用于解决现 有技术中存在的，利用砂型焊接钢轨导致的轨腰焊接金属存在疏松的 缺陷。本技术的上述目的是这样实现的， 一种钢轨铝热焊接用砂型， 包括型砂铸造的形状为多面体的本体，所述本体至少包括焊接面、顶 面和底面；从本体焊接面下凹的焊接槽；位于所述焊接槽上部的横浇 口；从本体顶面延伸到本体焊接面的浇口，所述浇口的出口经由通道连通所述焊接槽；从本体顶面贯穿到本体底面的小冒口，该小冒口的 开口位于所述浇口凹槽中；从本体顶面贯穿到本体底面的大冒口，所 述大冒口位于所述小冒口之外侧，并且其开口位于所述浇口凹槽之中；其特征在于所述浇口的凹槽内具有用来放置分流塞的凸台。 其中，所述小冒口为圆形通孔。其中，所述小冒口的小冒口根部是孔径扩大型根部。 其中，所述大冒口为方形通孔。其中，所述大冒口的大冒口根部的尺寸小于大冒口的开口尺寸。 其中，所述横浇口连通所述小冒口。 其中，所述横浇口为口径扩大型横浇口。其中，所述本体为类长方体，其中所述焊接面位于本体的侧面。 其中，所述焊接面的边缘开设用于沾粘封箱泥的封箱槽。 其中，所述焊接槽的形状与钢轨形状相对应。 本技术的技术效果是1)通过增大横浇口的尺寸，使得轨 腰上部得到钢液的充分补縮；2)通过增大小冒口根部尺寸，使得轨 底三角区域金属能够充分补縮；3)通过将大冒口由现有圆形改为方 形，节约空间，节省制备用材料；4)通过在砂型外边设置封箱槽， 易于现场操作。附图说明图1是本技术立体图之一； 图2是本技术立体图之二； 图3是图2的A-A剖面图；图4是显示利用本技术的砂型进行钢轨焊接的示意图。具体实施方式钢轨铝热焊接浇注系统通常包括底模和侧模，本技术涉及的 砂型是钢轨铝热焊接的浇注系统的侧模。本技术的钢轨铝合铝热焊接用砂型如图1和图2所示，该砂型的本体10为多面体，最好为类似长方体，该本体10至少具有焊接面8，以及邻接焊接面8的顶面12和底面13。这里所称的焊接面8、 顶面12和底面13取自本技术的砂型在焊接时的作用和所处位 置，例如，焊接面8在焊接时用于焊接钢轨，顶面12在焊接时处于 最高位置。另外，本技术所称的小冒口 2和大冒口 3涉及整个通孔。 从图1、图2和图3可以看出，本技术的砂型包括型砂铸 造的多面体的本体10;从本体焊接面8下凹的焊接槽7;位于所述焊 接槽7上部的横浇口 1;从本体顶面12延伸到本体悍接面8的浇口 5， 浇口 5的出口 51经由通道连通所述焊接槽7;从本体顶面12贯穿到 本体底面13的小冒口 2，该小冒口 2的开口位于所述浇口 5凹槽中； 从本体顶面12贯穿到本体底面13的大冒口 3，所述大冒口 3位于所 述小冒口 2之外侧，并且其开口位于所述浇口 5凹槽之中。本实用新 型的特点是，所述浇口 5的凹槽内具有用来放置分流塞9的凸台51。 如图1所示，本技术的小冒口2为圆形通孔。 本技术的另一特点是，将小冒口 2的小冒口根部21改为孔径 扩大型根部。所谓孔径扩大型根部是指相对于传统小冒口根部，增 大其孔径的小冒口根部。这样，小冒口根部21可以存储更多的铝热 钢水，因而可以推迟该处铝热钢水的凝固时间，使得其凝固时间晚于 钢轨内部的凝固，因而在钢水冷却收縮时，小冒口根部21未凝固的 铝热钢水可以补充钢轨内部钢水凝固时的体积收縮。本技术的另一特点是，所述大冒口3为方形通孔。这样可以 在不改变其体积的情况下，减小其高度。另外，大冒口3的大冒口根 部31的尺寸小于大冒口开口尺寸，这里所述的大冒口开口是指位于 顶面12的大冒口3的开口。本技术的再一特点是，将所述横浇口 1改为口径扩大型横浇口。所谓口径扩大型横浇口是指相对于传统横浇口，增大其开口口 径的横浇口。这样，横浇口 l可以存储更多的铝热钢水，因而可以推 迟该处铝热钢水的凝固时间，使得其凝固时间晚于钢轨内部的凝固， 因而在钢水冷却收縮时，横浇口 1处未凝固的铝热钢水可以补充钢轨 内部钢水凝固时的体积收縮。另外，所述横浇口 1与所述小冒口 2相连通。本技术的焊接面8为本体10的侧面。焊接面8上的焊接槽7 的形状与钢轨形状相对应。以便卡扣在钢轨上。本技术的又一特点是，焊接面8的边缘开设用于沾粘封箱泥 的封箱槽4。这是因为以往砂型的封箱槽设置在砂型的卡具上，在封 箱时，由于卡具与砂型之间难免会存在一些间隙，会造成钢水外漏， 而将封箱槽设置在砂型上后，可以免除这一现象的发生。图4是显示利用本技术的砂型焊接两个钢轨之间缝隙的示意 图，在焊接时，现在待焊接钢轨下边安放底模(或底板)11，将标号 为I和II的两个本技术砂型分别卡扣两个钢轨接头处，然后将分 流塞9放置在浇口5的凸台51上，然后封箱。下面描述焊接过程铝热钢水浇入到由砂型和钢轨组成的浇注系统后，首先受到分 流塞9的阻碍，流速降低，流动方向改变，然后铝热钢水通过分流塞 两侧预留的浇口注入到型腔内，并同时受到缓流台阶的阻挡，钢液的 流速进一步降低，有利于减小钢液对型腔的冲击力，避免型砂的脱落， 使钢液可以平稳地充填型腔。随铝热钢水的注入，型腔内钢液的液面 逐渐上升，型腔内的气体和先注入的冷钢液及杂质从位于轨脚两侧的 大冒口 3和小冒口 2的开口溢出。当钢液液面上升到接近轨头高度时， 钢液将从小冒口 2与型腔在轨头部位的通道即横浇口1流入到小冒口 2中，使小冒口下部的钢液停止流动或流动相当缓慢，直到最后钢液 充满整个型腔。在随后的冷却凝固过程中，由于轨底部位的金属首先浇入到铸型 中，因而该处钢液的温度最低，而轨头部位钢液的温度稍高，有利于 实现钢液由轨底到轨头的顺序凝固，减小发生縮孔和疏松产生的倾 向，同时冒口还可以有效地对轨底脚区域和轨头区域进行补縮，进一 步避免焊逢金属在凝固过程中缺陷的产生。从整个浇注系统的设置情况来看，钢液在其中流动平稳，冒口的 位置设置恰当，钢液凝固顺序合理，型腔内渣气的排除通畅。尽管上文对本技术进行了详细说明，但是本技术不限于 此，本
技术人员可以根据本技术的原理进行各种修改。 因此，凡按照本技术原理所作的修改，都应当理解为落入本实用 新型的保护范围。权利要求1、一种钢轨铝热焊接用砂型，包括型砂铸造的形状为多面体的本体(10)，所述本体(10)至少包括焊接面(8)、顶面(12)和底面(13)；从所述本体焊接面(8)下凹的焊接槽(7)；位于所述焊接槽(7)上部的横浇口(1)；从所述顶面(12)延伸到所述焊接面(8)的浇口(5)，所述浇口(5)的出口(51)经由通道连通所述焊接槽(7)；从所述顶面(12)贯穿到所述底面(13)的小冒口(2)，该小冒口(2)的开口位于所述浇口(5)凹槽中；从所述顶面(12)贯穿到所述底面(13)的大冒口(3)，所述大冒口(3)位于所述小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨铝热焊接用砂型，包括：　　　　型砂铸造的形状为多面体的本体（１０），所述本体（１０）至少包括焊接面（８）、顶面（１２）和底面（１３）；　　　　从所述本体焊接面（８）下凹的焊接槽（７）；　　　　位于所述焊接槽（７）上部的横浇口（１）；　　　　从所述顶面（１２）延伸到所述焊接面（８）的浇口（５），所述浇口（５）的出口（５１）经由通道连通所述焊接槽（７）；　　　　从所述顶面（１２）贯穿到所述底面（１３）的小冒口（２），该小冒口（２）的开口位于所述浇口（５）凹槽中；　　　　从所述顶面（１２）贯穿到所述底面（１３）的大冒口（３），所述大冒口（３）位于所述小冒口（２）之外侧，并且其开口位于所述浇口（５）凹槽之中；　　　　其特征在于，在所述浇口（５）的凹槽内一体形成有用来放置分流塞（９）的凸台（５１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔成林，高松福，高振坤，迟俊杰，王宝秀，裘德海，
申请(专利权)人：北京中铁科雷威焊接技术有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]