[发明专利]用于在超长重轨加热炉水梁上安装滑块的施工方法

说明书

本发明公开了一种用于在超长重轨加热炉水梁上安装滑块的施工方法，属于钢轨轧制辅助生产设备设计制造技术领域。提供一种能有效的减小焊接应力，降低焊接应集中的施工方法。所述的施工方法在将钴基高温合金滑块点焊到水梁时预留3～4㎜间隙，然后再将各件所述的钴基高温合金滑块焊接到所述的水梁上，最后再用角向砂轮机修磨所有角焊缝腰高处的凸凹度至0～‑1mm范围，并修磨焊缝与母材熔合线处至圆滑过渡完成将钴基高温合金滑块焊接到水梁上的施工工作，在将各件所述的钴基高温合金滑块焊接到所述的水梁上时通过控制层间和/或道间温差来减小焊缝的应力集中，通过锤击焊道表面细化晶粒来降低焊接应力和将焊道处的拉应力变为压应力。

技术领域

本发明涉及一种施工方法，尤其是涉及一种用于在超长重轨加热炉水梁上安装滑块的施工方法，属于钢轨轧制辅助生产设备设计制造技术领域。

背景技术

随着技术的发展，高温耐磨合金在工业中的应用较广泛。某轨梁厂百米重轨生产线加热炉中的滑块，是采用铸造析出强化型钴基高温合金钴40或钴20滑块焊接在水梁上的，它具有较好的高温强度、高温耐磨性、高温抗氧化性及抗热腐蚀性能和优良的塑韧性等优点。但生产中未到使用周期发现有部分已脱落，钢轨在加热炉中滑行有挂伤现象，严重影响产品质量，造成较大经济损失。经停炉检查，掉落的滑块都是沿焊缝与水梁的结合处产生的断裂。通过分析，滑块在生产中要承受轨道和水梁在其表面滑动的交变载荷，在长时间的交变载荷的作用下，会产生疲劳裂纹，然后裂纹延伸直至断裂。而疲劳裂纹主要与焊接接头的应力值和应力集中有关，首先是从应力集中处产生裂纹。由于钴基高温合金与低碳钢两种材料间的化学成分、金相组织、物理性能等差异较大，焊接过程易产生较大应力，焊接性差，要保证这两种材料间的焊接质量和焊接接头的使用性能要求，须研究选择合适的焊接材料和制定出合理的焊接工艺及措施。

通过专利和文献检索，尚无钴基高温合金与低碳钢水梁焊接的工艺措施专利。目前用于钴基高温合金与低碳钢水梁焊接的工艺和措施较多，各有其特点。但都不完善，特别是在焊接应力的控制方面，如不能很好地防止应力集中和减少焊接应力，将严重影响滑块的使用寿命。因滑块在生产使用过程中要受到交变载荷的作用，易产生疲劳裂纹，直至断裂。

1、“钴基高温合金与低碳钢的焊接”

《焊接》.1995年03期

林成德诸丽华(鞍钢建设机电公司，鞍山钢铁学院)

文献分析了钴基高温合金滑块与低碳钢水梁焊接时，焊接材料选择奥氏体A507焊条焊接，焊件开一定的坡口角度，焊前预热150～200℃，水梁预留长度10/1000的反变形量，采用直径为4mm的焊条，焊接电流为145A，直流反接。施焊时，采用逆向跳焊操作法。即从中心向两侧，每隔两个滑块施焊一个，然后再从两侧向中心施焊，如此循环往复，直到焊接完毕。

优点：选择奥氏体焊接材料A507焊条，可提高焊缝的高温性能和抗裂性；焊件开一定的坡口角度，可减少焊缝的熔合比；预留反变形和采用逆向跳焊操作法，均可减少水梁的变形量。

2、“Co50耐热滑块在板带推钢式加热炉上的应用”

《工业炉》2014年3月第36卷第2期

崔士凯(赛能杰高新技术股份有限公司)

文献分析了板带加热炉中Co50耐热滑块与水梁焊接时，焊接材料选择奥氏体A412焊条，规格Ф3.2mm；焊前滑块与水梁不预热，但需用乙炔火焰烤去滑块表面的水汽；焊接时采用直流反接，小电流，短弧操作。采取滑块两边同时施焊，在焊接过程中控制层间温度在80℃以下，为保证层间温度，采用轮换焊接法，间隔4个滑块跳着焊。在线焊接时，需在水梁中通入冷却水，以降低焊接造成的管子变形。滑块的两个端面和靠近端面10mm处以及滑块涨缝处不焊。焊接时采用震动消除应力法消除焊接应力。焊后对焊缝进行打磨，使焊缝过渡圆滑。