[发明专利]一种中间抽头式钢轨焊缝中频正火加热的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中间抽头式钢轨焊缝中频正火加热的方法，属于钢轨锻造领域。

背景技术

在铁路钢轨焊接生产中，较为先进的双中频感应加热正火工艺技术已得到普遍推广运用。近年来，随着我国高速铁路技术的不断发展，对于钢轨焊接接头质量也提出了更高的要求，原有工艺中存在焊缝加热温度不均的缺陷问题日益显露，该问题的存在影响了焊缝质量的进一步提高，为此，国内各钢轨焊接单位都在开展相关的技术研发和改进工作。

尤其是，传统的钢轨焊缝中频正火加热，中间部分为待加热的钢轨断面，四周为电感应加热线圈，对于加热钢轨这样的复杂断面，要保证各部分加热温度的均匀性具有很大的难度；尤其是，轨脚部分属于薄件，又处于钢轨的边缘部位，感应线圈的抽头位置正好设在了轨脚边角的地方，此处线圈结构出现了中断，钢轨发热效率同其它部位相比还要低，而轨底三角区产生的热量也较大，温度一般较高。在传统的加热方法中加热温度分布不均衡的问题非常突出，对于钢焊缝正火工艺要求而言，焊缝加热温度要求在920℃，过低的温度达不到金属的相变温度，焊缝组织无法进行组织转化，而过高的温度则容易造成钢轨组织二次烧损，两者均会使焊缝晶粒粗大，组织软化，对焊接质量造成严重影响。

鉴于钢轨这样的复杂断面，要保证各部分加热温度的均匀性具有很大的难度，因此，如何保证了钢轨焊缝正火工艺加热温度控制的均匀性和准确性，对于提高钢轨焊缝热质量起到了积极的作用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种中间抽头式钢轨焊缝中频正火加热的方法，以解决现有工艺中存在焊缝加热温度不均的问题，保证了钢轨焊缝正火工艺加热温度控制的均匀性和准确性，对于提高钢轨焊缝热质量取到了积极的作用，并且本方法还可以推广应用到H形、T形、L形薄厚不均匀的异型钢材结构的锻造中，同时，本方法操作简单，效果显著。

为解决技术问题，本发明采用的技术方案：所述一种中间抽头式钢轨焊缝中频正火加热的方法包括以下步骤：

首先，固定电感应加热线圈1，其中，电感应加热线圈1将待加热的钢轨断面包裹在中部，电感应加热线圈1的抽头6从内侧轨脚处改到了轨底中部，设置在轨底中部正对轨底三角区4中心的下方位置；电感应加热线圈1的抽头6一端连接电感应加热线圈1轨底中部，另外一端连接变压器7；最后，将待加热的钢轨断面材料放入电感应加热线圈1中部，启动加热，直至钢轨焊接完成。

作为优选：所述的加热中轨头2的温度控制在900℃-940℃。

作为优选：所述电感应加热线圈1的大小根据钢轨线密度：43kg/m-75 kg/m而变化。

作为优选：所述的加热中采用双中频感应加热正火加热。

本方法还可以用于对于H形、T形、L形薄厚不均匀的异型钢材结构进行加热锻造。

对于H形、T形、L形薄厚不均匀的异型钢材结构进行加热锻造时，将应加热线圈抽头的位置设置在薄件的中下部位。

本发明的有益效果：本方法解决了现有工艺中存在焊缝加热温度不均的问题，保证了钢轨焊缝正火工艺加热温度控制的均匀性和准确性，对于提高钢轨焊缝热质量起到了积极的作用，并且本方法还可以推广应用到H形、T形、L形薄厚不均匀的异型钢材结构的锻造中，同时，本方法操作简单，效果显著。

附图说明

图1为传统的钢轨焊缝中频正火加热线圈结构示意图；

图2为本发明的钢轨焊缝中频正火加热线圈结构示意图；

图3为本发明的连接图；

图中：1-电感应加热线圈，2-轨头，3-轨腰，4-轨底三角区，5-轨脚，6-抽头，7-变压器。具体实施方式

下面结合附图和实施过程对本发明做进一步说明，以方便技术人员理解。

传统的钢轨焊缝中频正火加热的方法如图1所示，中间部分为待加热的钢轨断面，四周为电感应加热线圈1，对于加热钢轨这样的复杂断面，要保证各部分加热温度的均匀性具有很大的难度；轨脚5部分属于薄件，又处于钢轨的边缘部位，受感应加热机里温度和表面散热条件的影响，加热温度很难达到一个较高的数值，为了同加热变压器进行连接，感应线圈的抽头位置正好设在了轨脚5边角的地方，此处线圈结构出现了中断，由中频电感应加热原理得知，电流方向和磁场强度均会因此而改变，在接口的地方磁场强度最弱，钢轨发热效率同其它部位相比还要低，而轨底三角区4所含材料则相对较多，通过线圈感应到的磁力线较多，所能够产生的热量也较大，同时，轨底三角区4处于轨腰3及两侧轨脚5之间，保温和热量传导效果良好，属于典型的热量积聚区域，加热的温度一般较高。