[发明专利]一种通过爆炸焊接用于制作钢铝复合导电轨的方法

说明书

技术领域

    本发明属于轨道制作技术领域，尤其涉及到一种通过爆炸焊接用于制作钢铝复合导电轨的方法。

背景技术

钢铝复合导电轨具有导电性好、耐磨损、易安装维护等优点并在城市轨道交通中得到广泛应用，现有的钢-铝复合导电轨多为“工字型”截面，通常采用铆接或是焊接等方式使铝轨本体与不锈钢带相结合。

结合图1，铆接式钢铝复合导电轨是把不锈钢带1弯成C形并两侧对称的铆接在铝轨上端平面的嵌槽2内，再经过上端平面三个方向的强力挤压使C形不锈钢带1贴合在铝轨上平面，这种铆接方式使C形不锈钢带1的中间有上翘趋势，钢铝结合界面容易产生间隙，接触电阻大，结合界面间隙易混入水或杂质并引起电腐蚀。

结合图2，焊接式钢铝复合导电轨需要先将两条对称的J形不锈钢带3嵌在铝轨两侧的凹槽中，然后在铝轨上端平面将两条J形不锈钢带3的结合处4进行对焊，J形不锈钢带3的弯制难度高，尤其是在对焊过程中有可能使铝轨的上端平面产生变形而使两条J形不锈钢带3不能与铝轨贴合紧密，结合处4的焊缝容易产生不光滑缺陷以及焊缝硬度增大等现象，增加J形不锈钢带3的磨损量，降低使钢铝复合导电轨使用寿命。

上述铆接式和焊接式所制作的钢铝复合导电轨其结合界面或是结合处均为非冶金结合界面，不锈钢带与铝轨铝上端平面的结合强度低，在使用过程中常由于磨损、震动和温度的变化使其结合界面或是结合处容易出现错动或开裂，影响钢铝复合导电轨的正常使用。

 爆炸焊接用于制作复合材料已是常规技术，但通过爆炸焊接用于制作钢铝复合导电轨的方法还未见到相关报道。

发明内容

为解决背景技术所存在的问题，本发明提供了一种通过爆炸焊接用于制作钢铝复合导电轨的方法，该方法实现了不锈钢薄板和钢铝复合轨顶在真正意义上的冶金结合，从本质是解决了钢铝复合导电轨所存在的结合界面强度低及结合界面不紧密等问题，结合界面具有接触电阻小，结合间隙无法混入水或杂质且不引起电腐蚀，增加钢铝复合导电轨的使用寿命。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种通过爆炸焊接用于制作钢铝复合导电轨的方法，该方法制作出的钢铝复合导电轨包含丁字形铝轨基体及钢铝复合轨顶，其中符合设计标准形状和基本尺寸的钢铝复合轨顶通过常规焊接在丁字形铝轨基体上端的两侧，丁字形铝轨基体由铝镁硅合金坯料通过挤压成型制得且其纵向长度L给定，钢铝复合轨顶通过爆炸焊接制得并通过切边、校平和表面抛光处理使其符合所述设计标准形状和基本尺寸，所述设计标准形状是指钢铝复合轨顶的上端两侧具有半圆倒角而其下端两侧呈锥状，所述基本尺寸是指钢铝复合轨顶的纵向长度与所述L相等、总设计高度给定为H、总设计设计宽度给定为K；爆炸焊接前对所有周边和待焊接面进行清除毛刺、熔渣或抛光，爆炸焊接使用到垫板、支撑件、水玻璃、炸药及雷管，爆炸焊接按常规方式进行；本发明的特征如下：

钢铝复合轨顶的上层为不锈钢薄板层、中间层为纯铝过渡层、下层为铝镁硅合金层，所述铝镁硅合金层或为单层或为双层，单层所述铝镁硅合金层通过挤压成型制得且其下端两侧呈锥状并符合所述设计标准形状，双层所述铝镁硅合金层由第一铝镁硅合金层和第二铝镁硅合金层通过爆炸焊接组成，第一铝镁硅合金层通过挤压成型制成矩形截面，第二铝镁硅合金层通过挤压成型制得且其下端两侧呈锥状并符合所述设计标准形状，无论单层或是双层所述铝镁硅合金层其使用的材料均与丁字形铝轨基体使用的材料相同；具体相关尺寸如下：

经切边、校平的不锈钢薄板层的厚度等于h₁、宽度等于所述K、长度等于所述L，要求对不锈钢薄板层的待焊接面进行抛光并检验不平度＜3mm/m；

经切边、校平的纯铝过渡层的厚度等于h₂、宽度等于所述K、长度等于所述L，要求对纯铝过渡层的待焊接面进行抛光并检验不平度＜3mm/m； 

经切边、校平的单层所述铝镁硅合金层的厚度等于h、宽度等于所述K、纵向长度等于所述L，要求对单层所述铝镁硅合金层的待焊接面进行抛光并检验不平度＜3mm/m；

上述所述h₁+所述h₂+所述h=所述H，所述h₁＞所述h₂但h₁＜所述h；

经切边、校平的第一铝镁硅合金层的矩形截面厚度等于h₃、宽度等于所述K，而其纵向长度等于所述L，要求对第一铝镁硅合金层7的待焊接面进行抛光并检验不平度＜3mm/m；