專利名稱:鋼軌電弧焊使用的氣體保護室的制作方法
本發(fā)明涉及經(jīng)過改進的氣體保護室，它用于鋼軌氣體保護電弧焊焊接。
以往，通常是將鋼軌對接焊接區(qū)域的周圍用一個氣體保護室圍住，往氣體保護室內(nèi)吹入保護氣體圍繞著焊接區(qū)，使焊接區(qū)和空氣隔離，用一個焊嘴在這種氣氛條件下進行電弧焊。
過去使用的一種氣體保護室有一個氣室外壁，其一邊是開口的，其他五邊圍著鋼軌焊接接頭的前。后、頂和兩側(cè)。在鋼軌底面安裝一塊底板，借助這塊底板將氣室的開口閉合起來。同時，在氣室內(nèi)裝置一對側(cè)墊板或墊塊，是可動的，可靠近和遠離焊接接頭，當(dāng)和鋼軌兩側(cè)夾緊時，可以防止軌頭焊接時，從焊接接頭處流出或滴落焊縫金屬液。側(cè)墊板大多數(shù)是銅制的，其內(nèi)部有冷卻水通道，因而可以從外部供水冷卻墊板。同時，每個側(cè)墊板有許多氣孔，由側(cè)墊板吹出保護性氣體。在氣室的頂部也裝有獨立的保護氣體噴射器。當(dāng)焊嘴進行焊接時，電弧焊焊接便在保護氣氛條件下進行。
但是，上述先有技術(shù)的保護氣室存在許多問題。問題如下所述a)由于驅(qū)動側(cè)墊板的螺桿位于保護氣室內(nèi)焊接區(qū)域的上部，焊接過程中產(chǎn)生的飛濺和煙污會粘染在螺桿上，妨礙側(cè)墊板的移動。
b)由于裝置中，螺桿安裝在氣室內(nèi)，不能從外部接觸，因此螺桿是不能手動的。另外，一對側(cè)墊板不能分別單一驅(qū)動。
C)難于控制保護氣體的流量。焊接過程中，保護氣體流量太大時，使電弧不穩(wěn)定;流量太小時，保護氣體又不足。
d)每塊側(cè)墊板在與焊縫相應(yīng)的接觸位置加工一條增強金屬接頭即焊縫儲存槽，會在軌腹和軌頭的交接處產(chǎn)生未焊透的危險，這點取決于焊縫儲存槽的形狀。
e)當(dāng)焊接電源地線和氣室底板連結(jié)時，接地點只是單邊而已。這樣，存在一種危害，焊接電弧會偏向接地點相對的另一邊，這是由于磁偏吹所致。因而造成焊接缺陷，如焊瘤等，出現(xiàn)在接地點一側(cè)的軌頭交接處。
f)需要用焊接方法，在焊接部位的軌底每一側(cè)，焊上金屬薄片或類似物的端塊防止焊縫金屬的泄漏。這些工作都需要花費時間的。
g)要制造優(yōu)良的軌底焊縫是困難的，這是由于軌底面和底墊板接觸不良之故。
h)保護氣和冷卻水連結(jié)接頭多，使連結(jié)工作費時。
本發(fā)明主要目的是供應(yīng)一個經(jīng)過改進的保護氣室，它克服以前使用的保護氣室的缺點和不足，以得到質(zhì)量穩(wěn)定的焊縫和簡化焊接工作。
為了完成上述目標(biāo)，本發(fā)明提供了一個氣體保護室用于鋼軌焊接，采用下列幾個方法A)連接保護氣和冷卻水進出口的水管和氣管都集中一處。同時，保護氣體的流量可由側(cè)墊板的移動而加以控制。
B)側(cè)墊板的驅(qū)動裝置是安排在保護室外，分別用于左、右側(cè)墊板。驅(qū)動裝置包括了轉(zhuǎn)換裝置，可變手動，并且每個驅(qū)動裝置都是獨立的。
C)氣室底板和軌底面保持緊密接觸，在其焊接部位裝可前后移動的垂直端塊。
D)一個底墊板用螺絲固定在氣室底板上。
E)一對焊接電源地線在氣室底板左右兩邊，而氣室底板和鋼軌是接觸的。
F)每個側(cè)墊板的接觸焊縫處的溝槽深度，在軌腹與軌頭交接部位處為一般深度的兩倍。
按照本發(fā)明的上述A項中的安排，使保護氣體和冷卻水的管子減少至3條，而且連結(jié)方法比以前簡易。
當(dāng)側(cè)墊板和鋼軌焊接部位夾緊時，從側(cè)墊板吹氣口和氣室頂部氣體噴射器噴出的保護氣體流量是受到控制的，因而減少了由于保護氣體流量太大或太小產(chǎn)生的焊接缺陷。
由于上述B項的實際效果，側(cè)墊板的驅(qū)動沒有任何困難，而且左、右側(cè)墊板可分別單獨驅(qū)動，同時都可以手動。此外，防止螺桿上飛濺和煙氣的粘連，消除了側(cè)墊板移動的障礙。
按上述C項，已大大有效地簡化了垂直端塊的安裝，防止了焊縫金屬的流失。
其次，上述D、E、F三項方法，有效地防止焊接缺陷的出現(xiàn)，如焊瘤、未焊透等，保證了制取優(yōu)質(zhì)的焊縫和勻稱的焊縫成型。
本發(fā)明上面提到的和其他的目的和優(yōu)點，可以由下面對附圖的說明中顯得更清楚。
圖1 是本發(fā)明的實施-氣體保護室剖視圖。
圖2 是氣體保護焊接裝置透視圖。
圖3 是側(cè)墊板側(cè)視圖。
圖4 是沿圖3Ⅳ-Ⅳ線的局部放大剖視圖。
圖5 是焊瘤示意圖。
參照圖1和圖2，圖示本發(fā)明的實施方案。1和1′標(biāo)出進行焊接的兩條鋼軌，2是本發(fā)明的氣體保護室，2a氣室的外壁，3焊嘴，4A和4B側(cè)墊板，6側(cè)墊板驅(qū)動馬達，7側(cè)墊板保護氣體吹出口，8氣室上頂保護氣噴射器，9保護氣體進氣口，10冷卻水進水口，11冷卻水出水口，12氣室底板，13凹槽，14底墊板，15氣室頂蓋， ，20C出水口，21管子，22開關(guān)，23側(cè)墊板驅(qū)動裝置(包括手動轉(zhuǎn)換開關(guān))，23a側(cè)墊板驅(qū)動螺桿，23b齒輪箱，23C手動轉(zhuǎn)換按鈕，24可動垂直端塊，24a端塊板，24b支架板，24C支架螺栓，25鎖緊螺栓，16和26接地端子。40電弧焊機頭，41焊絲輪。
如圖所示，保護氣進氣口9和冷卻水進水口10、出水口11由管21和組合塊20連結(jié)，氣室頂氣體噴射器8也和組合塊20連接。組合塊20包括了保護氣入口20a、冷卻水入口20b、冷卻水出口20C，其控制閥20d和氣源連接。結(jié)果，許多條水管和氣管只剩下3條，而且連結(jié)方法也簡便。
按鈕22是安裝在氣室頂氣體噴射器的側(cè)面，它是由于側(cè)墊板4B的靠近而動作，使控制閥20d也動作，因而控制保護氣供應(yīng)氣體噴射器8和兩個側(cè)墊板4A、4B的吹氣口7的比例。因此，控制閥20a是這樣動作的當(dāng)側(cè)墊板4A和4B夾緊鋼軌焊接部位時，上氣體噴射8氣體流量加大，例如由50%增至80%，而兩個側(cè)墊板4A和B氣體流量減小，例如由50%減至20%。結(jié)果，由于側(cè)墊板4A和4B上的吹氣口7吹出的氣體造成電弧燃燒不穩(wěn)的現(xiàn)象可以避免，軌頭焊接時由于吹氣量小造成的缺陷也可防止。
一對側(cè)墊板4A和4B的驅(qū)動裝置23分別安裝在氣室外壁2a的外面，因此防止焊接時飛濺和煙塵濺落在傳動柱23a的現(xiàn)象出現(xiàn)，不會妨礙側(cè)墊板4A和4B的移動。驅(qū)動裝置23包括了齒輪箱23b用于變換傳速比，結(jié)合包括按紐23C的轉(zhuǎn)換開關(guān)的使用，側(cè)墊板4A和4B可分別單獨移動，亦可借助按鈕23C改為手動。
每個可動垂直端塊24包括端塊板24a、支架板24b和支架螺栓24C都安裝在氣室底板12上面，用來在焊接時夾緊固定鋼軌1和1′，這樣可以省去每次焊接作要焊上端塊的時間和勞工。
底墊板用鎖緊螺栓25緊緊壓在鋼軌底面，這可保證生產(chǎn)優(yōu)良焊接接縫。另外，焊接地線端子26附加在原地線端子16相對的另一邊，可以避免出現(xiàn)如圖5所示的焊瘤。側(cè)墊板4A和4B都加工了和焊縫嚙合的溝槽17，其深度dn(見圖4)可加深至3.0mm，在軌腹和軌頭交接處部位的深度d2大約是一般深度1.5mm的兩倍，以防止這部位可能出現(xiàn)的未焊透缺陷，在圖3中，深度d1、d3和d4分別為1.5mm、1.5mm、3.0mm。
氣室頂蓋15是用絕緣材料制成的，它隨著焊嘴3作橫向移動。
權(quán)利要求
1.鋼軌電弧焊接氣體保護室，其特征是該氣體保護室包括氣室外壁有一個可打開的導(dǎo)電的底板，通過一塊底墊板緊壓在焊接接頭處軌底底面，當(dāng)上述底板將氣室閉合時，在上述焊接接頭處，上述氣室外壁將上述鋼軌閉合起來，吹氣裝置，用于將保護氣體噴入上述氣室外壁內(nèi)，一對側(cè)墊板可分別獨自閉合和張開，每個都有增強焊縫存放槽，在上述氣室間內(nèi)，它和上述鋼軌焊接接頭一側(cè)的焊縫相嚙合，一對驅(qū)動裝置，包括手動操作用轉(zhuǎn)換裝置，分別安裝在上述氣室外壁兩側(cè)的外邊上，用于分別獨自移動上述一對側(cè)墊板，固定裝置，將上述底墊板固定在上述底板上，一對接地端子分別裝在上述底板的兩側(cè)，底板和上述鋼軌底面緊接觸。一個組合塊，包括了用于上述保護氣吹氣裝置的保護氣進口和出口。用于上述側(cè)墊板的冷卻水進口和出口，上述組合塊包括控制裝置，用于控制上述保護氣體的流量，吹氣裝置隨著上述側(cè)墊板的移動而反應(yīng)，上述組合塊固定在上述氣室外壁上面。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的氣體保護室，其特征是上述增強焊縫儲存槽，相應(yīng)上述鋼軌軌腹和軌頭交接處的部分，其深度是加深的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的氣體保護室，其特征是上述吹氣裝置，包括一個氣體噴射器，在上述氣室內(nèi)位于軌頭的上部，還有一組吹氣口設(shè)在上述側(cè)墊板內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的氣體保護室，其特征是上述控制裝置，當(dāng)上述側(cè)墊板和上述鋼軌交接時，它改變了上述一個氣體噴射器的吹氣流量和一組吹氣口的吹氣流量之比例。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的氣體保護室，其特征是上述底板，包括一對可移動的對稱地安裝在上述鋼軌底兩側(cè)的垂直端塊。
專利摘要
一個氣體保護室將一對鋼軌的焊接接頭在接頭電弧焊焊接時圍護起來。一對側(cè)墊板在氣室內(nèi)分別和鋼軌一邊的焊縫相壓合，側(cè)墊板可分別獨自移動，由一對附有手動操作轉(zhuǎn)換裝置的動力裝置驅(qū)動。各個吹氣口往氣室吹入保護氣各自流量的比例是變化的，取決于側(cè)墊板的移動。一對焊接電源的接地端子安裝在鋼軌的兩側(cè)。
文檔編號B23K9/038GK86102944SQ86102944
公開日1986年10月22日 申請日期1986年4月26日
發(fā)明者野村博一, 佐藤之彥, 西泰彥, 日暮瑞穗, 森三郎 申請人:日本鋼管株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan