一種鍛造成型鐵路高速道岔復(fù)合型滑床臺(tái)板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鍛造成型鐵路高速道岔復(fù)合型滑床臺(tái)板，下層為基材，所述上層為覆材；基材為軋制碳鋼板；覆材為焊絲層，利用氣體保護(hù)自動(dòng)焊工藝將焊絲焊接在基材上制成胚料；再將胚料加溫至900攝氏度用模具鍛造成型；本發(fā)明的鍛造成型滑床臺(tái)板不僅具有良好的強(qiáng)韌性，而且還具有優(yōu)良的綜合技術(shù)性能。
【專利說(shuō)明】
一種鍛造成型鐵路高速道岔復(fù)合型滑床臺(tái)板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及鐵路設(shè)備領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種鐵路高速道岔，更具體說(shuō)是一種鐵路高速道岔堆焊復(fù)合型滑床臺(tái)板。
【背景技術(shù)】
[0002]滑床臺(tái)板是鐵路高速道岔的重要部件，是承載道岔尖軌和高速列車的安全平臺(tái)，滑床臺(tái)板直接關(guān)系高速道岔和高速列車的運(yùn)用及運(yùn)行安全。目前，高速道岔滑床臺(tái)板設(shè)計(jì)材質(zhì)是ZG230-45，此種滑床臺(tái)板經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)用證明存在以下缺點(diǎn):
[0003]1、強(qiáng)度性能較低、耐磨性差，承載尖軌的工作面易出現(xiàn)壓磨凹槽；
[0004]2、摩擦系數(shù)較高0.23-0.30，銹蝕后摩擦系數(shù)進(jìn)一步增大，導(dǎo)致道岔轉(zhuǎn)換阻力較大；
[0005]3、耐蝕性差易上銹；
[0006]4、需經(jīng)常涂油和打磨；
[0007]5、養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)工作量大，維修費(fèi)用較高；
[0008]6、存在發(fā)生人身安全事故的隱患。
[0009]為保證道岔的運(yùn)用安全，各國(guó)鐵路部門投入了大量的資金，對(duì)高速道岔滑床臺(tái)板進(jìn)行了深入的研究，其主要目的是:
[0010]1、增強(qiáng)滑床臺(tái)板的強(qiáng)度性能、足夠的耐磨性能和抗沖擊性能，消除壓磨凹槽；
[0011]2、保證滑床臺(tái)板工作面的足夠硬度，減小摩擦系數(shù)，降低道岔轉(zhuǎn)換阻力；
[0012]3、提高滑床臺(tái)板的抗腐蝕性能，保證在服役期內(nèi)限不上銹和具備良好的運(yùn)用性會(huì)K;
[0013]4、減少對(duì)滑床臺(tái)板的養(yǎng)護(hù)維修時(shí)間，降低維修費(fèi)用；
[0014]5、消除安全隱患，保證行車安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種性能優(yōu)良、性價(jià)比高的鐵路高速道岔堆焊復(fù)合型滑床臺(tái)板，該鍛造成型滑床臺(tái)板不僅具有良好的強(qiáng)韌性，而且還具有優(yōu)良的綜合技術(shù)性能。
[0016]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0017]—種鍛造成型鐵路高速道岔復(fù)合型滑床臺(tái)板，滑床臺(tái)板設(shè)置在底板上，所述滑床臺(tái)板上設(shè)置尖軌或芯軌，所述滑床臺(tái)板為上、下兩層結(jié)構(gòu)復(fù)合而成，所述下層為基材，所述上層為覆材;其特征在于所述滑床臺(tái)板的制備方法是:基材為乳制碳鋼板;覆材為焊絲層，利用氣體保護(hù)自動(dòng)焊工藝將焊絲焊接在基材上制成胚料;再將胚料加溫至900攝氏度用模具鍛造成型；所述焊絲的材料成份按質(zhì)量比:C0.05-0.08%，Crl3.8-14.2%，S1.45-
0.52%，Mo0.73-0.81 % ,Mnl.1-1.4%，余量為Fe ；所述焊絲的制備方法是:依上述成分將各材料混合后經(jīng)1500-1600攝氏度冶煉并澆鑄成鋼坯，然后將鋼坯經(jīng)過(guò)900攝氏度鍛造成棒材，再經(jīng)過(guò)拉拔成直徑0.8-1.6mm的鋼絲作為焊材。
[0018]所述基材為Q235制鋼板。
[0019 ]所述滑床臺(tái)板總厚度彡40mm，基材厚度彡覆材厚度。
[0020]所述滑床臺(tái)板界面剪切強(qiáng)度彡285MPa。
[0021]所述滑床臺(tái)板表面硬度HB多320。
[0022]所述滑床臺(tái)板表面摩擦系數(shù)<0.23。
[0023]避免了焊接過(guò)程中的沙眼，提高了基材與覆材的結(jié)合強(qiáng)度多285MPa。
[0024]所述工藝流程包括:基材準(zhǔn)備和表面預(yù)處理—覆材冶煉制成鑄造鋼坯—覆材鍛造成圓鋼棒—覆材拉拔成焊絲的規(guī)格.—?dú)怏w保護(hù)焊復(fù)合試驗(yàn)—焊機(jī)電流、電壓、氣保焊的復(fù)合速度、復(fù)合厚度、復(fù)合寬度調(diào)控—鍛造成型—機(jī)械加工—質(zhì)量檢驗(yàn)工藝;所述氣體保護(hù)自動(dòng)焊工藝工藝參數(shù)如下:復(fù)合電流160-170A，電壓16-20伏之間，弧長(zhǎng)20，電感O。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0026]1、技術(shù)先進(jìn)，性能優(yōu)良、性價(jià)比高，降低制造成本5-10%;
[0027]2、高耐磨性能是ZG230-45的3-5倍，消除壓磨凹槽；
[0028]3、良好強(qiáng)韌性不開裂，優(yōu)良的抗沖擊性能和焊接性能；
[0029 ] 4、摩擦系數(shù)低< 0.23，道岔轉(zhuǎn)換阻力小，尖軌密貼性好；
[0030]5、良好的耐蝕性不易上銹，少涂油或免涂油；
[0031 ] 6、良好的環(huán)境適應(yīng)性能，少維護(hù)或免維護(hù)；
[0032]7、降低養(yǎng)護(hù)維修35%;
[0033]8、消除了引發(fā)生人身安全事故的隱患；
[0034]9、運(yùn)用性能安全穩(wěn)定可靠，延長(zhǎng)服役壽命，保證列車運(yùn)行安全平穩(wěn)。
[0035]10、經(jīng)過(guò)鍛造成型，避免了焊接復(fù)合過(guò)程中的沙眼。
[0036]11、經(jīng)過(guò)鍛造，更節(jié)省鋼材的用量和機(jī)械加工的加工余量。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1為滑床臺(tái)板上設(shè)置尖軌結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2為滑床臺(tái)板上設(shè)置芯軌結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，I為鋼軌，2為尖軌，3覆材，4為基材，5為底板，6為芯軌。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖具體說(shuō)明本發(fā)明，如圖1、圖2所示，滑床臺(tái)板設(shè)置在底板5上，所述滑床臺(tái)板上設(shè)置尖軌2或芯軌6，所述滑床臺(tái)板為上、下兩層結(jié)構(gòu)復(fù)合而成，所述下層為基材4，所述上層為覆材3。
[0040]本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案是:基材為Q235制鋼板，厚度多20mm，抗拉強(qiáng)度多450MPa，屈服強(qiáng)度彡245MPa;覆材為含Cr彡13%的自制焊材。
[0041]所述滑床臺(tái)板上、下兩層結(jié)構(gòu)復(fù)合方法為氣體保護(hù)堆焊。所述埋弧堆焊工藝流程包括:基材準(zhǔn)備和表面預(yù)處理—覆材冶煉制成鑄造鋼坯—鍛造成圓鋼棒—拉拔成焊絲的規(guī)格氣保焊復(fù)合試驗(yàn)—焊機(jī)電流、電壓、氣保焊的復(fù)合速度、復(fù)合厚度、復(fù)合寬度調(diào)控—鍛造成型—機(jī)械加工—質(zhì)量檢驗(yàn)工藝。[0042 ]所述滑床臺(tái)板總厚度彡40mm，基材4厚度彡覆材3厚度。
[0043]所述滑床臺(tái)板剪切強(qiáng)度彡285MPa。
[0044]所述滑床臺(tái)板表面硬度HB多320。
[0045]所述滑床臺(tái)板摩擦系數(shù)<0.23。
[0046]滑床臺(tái)板的制備方法如下述實(shí)施例；
[0047]實(shí)施例1
[0048]1、基材準(zhǔn)備:基材為乳制碳鋼板Q235;
[0049]2、覆材準(zhǔn)備:覆材為自制焊絲，覆材冶煉制成鑄造鋼坯—鍛造成圓鋼棒—拉拔成焊絲的規(guī)格.；復(fù)合層材料成份按質(zhì)量比為:C0.05%，Crl3.8%，Si0.45%，Mo0.73%，Mnl.1 %，余量為Fe;依上述成分將各材料經(jīng)1500攝氏度冶煉并澆鑄成鋼坯，然后將鋼坯經(jīng)過(guò)900攝氏度鍛造成棒材，再經(jīng)過(guò)拉拔成直徑0.8mm的鋼絲作為焊材。
[0050]3、堆焊復(fù)合工藝:氣體保護(hù)自動(dòng)焊工藝、按復(fù)合鋼板設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，復(fù)合電流160A，電壓16之間，弧長(zhǎng)20，電感O;
[0051 ] 4、滑床臺(tái)板的鍛造成型:將復(fù)合鋼板加溫至900攝氏度用模具鍛造成型；
[0052 ] 5、滑床臺(tái)板機(jī)加制造:按滑床臺(tái)板設(shè)計(jì)的技術(shù)要求機(jī)加制作。
[0053]實(shí)施例2
[0054]1、基材準(zhǔn)備:基材為乳制碳鋼板Q235;
[0055]2、覆材準(zhǔn)備:覆材為自制焊絲，覆材冶煉制成鑄造鋼坯—鍛造成圓鋼棒—拉拔成焊絲的規(guī)格.；復(fù)合層材料成份按質(zhì)量比為:C0.08%，Crl4.2%，Si0.52%，Mo0.81%，Mnl.4%，余量為Fe;依上述成分將各材料經(jīng)1600攝氏度冶煉并澆鑄成鋼坯，然后將鋼坯經(jīng)過(guò)900攝氏度鍛造成棒材，再經(jīng)過(guò)拉拔成直徑1.6的鋼絲作為焊材。
[0056]3、堆焊復(fù)合工藝:氣體保護(hù)自動(dòng)焊工藝、按復(fù)合鋼板設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，復(fù)合電流170A，電壓20之間，弧長(zhǎng)20，電感O;
[0057]4、滑床臺(tái)板的鍛造成型:將復(fù)合鋼板加溫至900攝氏度用模具鍛造成型；
[0058]5、滑床臺(tái)板機(jī)加制造:按滑床臺(tái)板設(shè)計(jì)的技術(shù)要求機(jī)加制作。
[0059]實(shí)施例2
[0060]實(shí)施例3
[0061 ] 1、基材準(zhǔn)備:基材為乳制碳鋼板Q235;
[0062]2、覆材準(zhǔn)備:覆材為自制焊絲，覆材冶煉制成鑄造鋼坯—鍛造成圓鋼棒—拉拔成焊絲的規(guī)格.;復(fù)合層材料成份:0).06%，014%，3丨0.50%，]\100.78%，]\1111.2%，余量為卩6;依上述成分將各材料經(jīng)1550攝氏度冶煉并澆鑄成鋼坯，然后將鋼坯經(jīng)過(guò)900攝氏度鍛造成棒材，再經(jīng)過(guò)拉拔成直徑1.6的鋼絲作為焊材。
[0063]3、堆焊復(fù)合工藝:氣體保護(hù)自動(dòng)焊工藝、按復(fù)合鋼板設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，復(fù)合電流170A，電壓20之間，弧長(zhǎng)20，電感O;
[0064]4、滑床臺(tái)板的鍛造成型:將復(fù)合鋼板加溫至900攝氏度用模具鍛造成型；
[0065 ] 5、滑床臺(tái)板機(jī)加制造:按滑床臺(tái)板設(shè)計(jì)的技術(shù)要求機(jī)加制作。
[0066]本發(fā)明中，采用了自制焊絲形成覆材，是為了保證滑床臺(tái)板滿足機(jī)械性能要求。原理如下:
[0067]Q235是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，其淬火溫度為950°C，在焊接過(guò)程中，焊絲中的Mo、Mn可溶于Q235中，提高了焊接層淬透性，尤其是當(dāng)加溫至900攝氏度用模具鍛造成型時(shí)，提高了滑床臺(tái)板的機(jī)械性能要求。Mo、Mn的含量應(yīng)滿足本發(fā)明所公開的比例，否則，無(wú)法實(shí)現(xiàn)滑床臺(tái)板的綜合機(jī)械性能要求，如Mn的含量大于1.2%，則焊接層的金屬晶?？焖匍L(zhǎng)大，鍛造成型時(shí)易發(fā)生分層的缺陷;而焊接工藝的參數(shù)是保證微量元素能與基材的金屬元素在預(yù)定的溫度下發(fā)生金相組織的變化，如焊接時(shí)的溫度、時(shí)間不滿足，Mo、Mn未能完全溶解，則不利于提高焊接層淬透性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鍛造成型鐵路高速道岔復(fù)合型滑床臺(tái)板，滑床臺(tái)板設(shè)置在底板上，所述滑床臺(tái)板上設(shè)置尖軌或芯軌，所述滑床臺(tái)板為上、下兩層結(jié)構(gòu)復(fù)合而成，所述下層為基材，所述上層為覆材;其特征在于所述滑床臺(tái)板的制備方法是:基材為乳制碳鋼板;覆材為焊絲層，利用氣體保護(hù)自動(dòng)焊工藝將焊絲焊接在基材上制成胚料;再將胚料加溫至900攝氏度用模具鍛造成型；所述焊絲的材料成份按質(zhì)量比:C0.05-0.08%,Crl3.8-14.2%, S1.45-0.52%,Mo0.73-0.81% ,Mnl.1-1.4%,余量為Fe;所述焊絲的制備方法是:依上述成分將各材料混合后經(jīng)1500-1600攝氏度冶煉并澆鑄成鋼坯，然后將鋼坯經(jīng)過(guò)900攝氏度鍛造成棒材，再經(jīng)過(guò)拉拔成直徑0.8-1.6mm的鋼絲作為焊材。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑床臺(tái)板，其特征在于:所述基材為Q235制鋼板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑床臺(tái)板，其特征在于:所述滑床臺(tái)板總厚度多40mm，基材厚度多覆材厚度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑床臺(tái)板，其特征在于:所述滑床臺(tái)板界面剪切強(qiáng)度多285MPa05.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑床臺(tái)板，其特征在于:所述滑床臺(tái)板表面硬度HB多320。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑床臺(tái)板，其特征在于:所述滑床臺(tái)板表面摩擦系數(shù)<0.23。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑床臺(tái)板，其特征在于:避免了焊接過(guò)程中的沙眼，提高了基材與覆材的結(jié)合強(qiáng)度彡285MPa。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑床臺(tái)板，其特征在于:所述工藝流程包括:基材準(zhǔn)備和表面預(yù)處理—覆材冶煉制成鑄造鋼坯—覆材鍛造成圓鋼棒—覆材拉拔成焊絲的規(guī)格氣體保護(hù)焊復(fù)合試驗(yàn)—焊機(jī)電流、電壓、氣保焊的復(fù)合速度、復(fù)合厚度、復(fù)合寬度調(diào)控—鍛造成型—機(jī)械加工—質(zhì)量檢驗(yàn)工藝;所述氣體保護(hù)自動(dòng)焊工藝工藝參數(shù)如下:復(fù)合電流160-170A，電壓16-20伏之間，弧長(zhǎng)20，電感O。
【文檔編號(hào)】E01B7/00GK105887583SQ201610326758
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】田原
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)鼎然新材料有限公司