CN201109005Y - 钢轨铝热焊接用砂型 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种钢轨铝热焊接用砂型，包括：型砂铸造的形状为多面体的本体；开设在本体焊接面上的焊接槽；位于所述焊接槽上部的横浇口；从本体顶面开设并延伸到本体焊接面的浇口，所述浇口的出口经由通道连通所述焊接槽；从本体顶面贯穿到本体底面的小冒口，该小冒口的开口位于所述浇口凹槽中；从本体顶面贯穿到本体底面的大冒口，所述大冒口位于所述小冒口之外侧，并且其开口位于所述浇口凹槽之中；其中在所述浇口的凹槽内一体形成有用来放置分流塞的凸台。本实用新型节省制备材料、易于现场操作并且能够提高焊接效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钢轨焊接工具，特别涉及一种钢轨铝热焊接用砂型。
背景技术
砂型是钢轨铝热焊接时浇注系统的主要组成部部分，它影响钢轨铝热钢水在型腔的流动方式顺序、凝固方式，进而影响焊接接头的质量。
利用现有砂型焊接钢轨存在以下问题：焊接接头轨腰部位应力大，个别接头产生冷裂，轨腰焊接金属存在疏松缺陷，影响轨腰部位的抗拉强度。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种钢轨铝热焊接用砂型，用于解决现有技术中存在的，利用砂型焊接钢轨导致的轨腰焊接金属存在疏松的缺陷。
本实用新型的上述目的是这样实现的，一种钢轨铝热焊接用砂型，包括型砂铸造的形状为多面体的本体，所述本体至少包括焊接面、顶面和底面；从本体焊接面下凹的焊接槽；位于所述焊接槽上部的横浇口；从本体顶面延伸到本体焊接面的浇口，所述浇口的出口经由通道连通所述焊接槽；从本体顶面贯穿到本体底面的小冒口，该小冒口的开口位于所述浇口凹槽中；从本体顶面贯穿到本体底面的大冒口，所述大冒口位于所述小冒口之外侧，并且其开口位于所述浇口凹槽之中；其特征在于所述浇口的凹槽内具有用来放置分流塞的凸台。
其中，所述小冒口为圆形通孔。
其中，所述小冒口的小冒口根部是孔径扩大型根部。
其中，所述大冒口为方形通孔。
其中，所述大冒口的大冒口根部的尺寸小于大冒口的开口尺寸。
其中，所述横浇口连通所述小冒口。
其中，所述横浇口为口径扩大型横浇口。
其中，所述本体为类长方体，其中所述焊接面位于本体的侧面。
其中，所述焊接面的边缘开设用于沾粘封箱泥的封箱槽。
其中，所述焊接槽的形状与钢轨形状相对应。
本实用新型的技术效果是：1)通过增大横浇口的尺寸，使得轨腰上部得到钢液的充分补缩；2)通过增大小冒口根部尺寸，使得轨底三角区域金属能够充分补缩；3)通过将大冒口由现有圆形改为方形，节约空间，节省制备用材料；4)通过在砂型外边设置封箱槽，易于现场操作。
附图说明
图1是本实用新型立体图之一；
图2是本实用新型立体图之二；
图3是图2的A-A剖面图；
图4是显示利用本实用新型的砂型进行钢轨焊接的示意图。
具体实施方式
钢轨铝热焊接浇注系统通常包括底模和侧模，本实用新型涉及的砂型是钢轨铝热焊接的浇注系统的侧模。
本实用新型的钢轨铝合铝热焊接用砂型如图1和图2所示，该砂型的本体10为多面体，最好为类似长方体，该本体10至少具有焊接面8，以及邻接焊接面8的顶面12和底面13。这里所称的焊接面8、顶面12和底面13取自本实用新型的砂型在焊接时的作用和所处位置，例如，焊接面8在焊接时用于焊接钢轨，顶面12在焊接时处于最高位置。
另外，本实用新型所称的小冒口2和大冒口3涉及整个通孔。
从图1、图2和图3可以看出，本实用新型的砂型包括：型砂铸造的多面体的本体10；从本体焊接面8下凹的焊接槽7；位于所述焊接槽7上部的横浇口1；从本体顶面12延伸到本体焊接面8的浇口5，浇口5的出口51经由通道连通所述焊接槽7；从本体顶面12贯穿到本体底面13的小冒口2，该小冒口2的开口位于所述浇口5凹槽中；从本体顶面12贯穿到本体底面13的大冒口3，所述大冒口3位于所述小冒口2之外侧，并且其开口位于所述浇口5凹槽之中。本实用新型的特点是，所述浇口5的凹槽内具有用来放置分流塞9的凸台51。
如图1所示，本实用新型的小冒口2为圆形通孔。
本实用新型的另一特点是，将小冒口2的小冒口根部21改为孔径扩大型根部。所谓孔径扩大型根部是指：相对于传统小冒口根部，增大其孔径的小冒口根部。这样，小冒口根部21可以存储更多的铝热钢水，因而可以推迟该处铝热钢水的凝固时间，使得其凝固时间晚于钢轨内部的凝固，因而在钢水冷却收缩时，小冒口根部21未凝固的铝热钢水可以补充钢轨内部钢水凝固时的体积收缩。
本实用新型的另一特点是，所述大冒口3为方形通孔。这样可以在不改变其体积的情况下，减小其高度。另外，大冒口3的大冒口根部31的尺寸小于大冒口开口尺寸，这里所述的大冒口开口是指位于顶面12的大冒口3的开口。
本实用新型的再一特点是，将所述横浇口1改为口径扩大型横浇口。所谓口径扩大型横浇口是指：相对于传统横浇口，增大其开口口径的横浇口。这样，横浇口1可以存储更多的铝热钢水，因而可以推迟该处铝热钢水的凝固时间，使得其凝固时间晚于钢轨内部的凝固，因而在钢水冷却收缩时，横浇口1处未凝固的铝热钢水可以补充钢轨内部钢水凝固时的体积收缩。
另外，所述横浇口1与所述小冒口2相连通。
本实用新型的焊接面8为本体10的侧面。焊接面8上的焊接槽7的形状与钢轨形状相对应。以便卡扣在钢轨上。
本实用新型的又一特点是，焊接面8的边缘开设用于沾粘封箱泥的封箱槽4。这是因为以往砂型的封箱槽设置在砂型的卡具上，在封箱时，由于卡具与砂型之间难免会存在一些间隙，会造成钢水外漏，而将封箱槽设置在砂型上后，可以免除这一现象的发生。
图4是显示利用本实用新型的砂型焊接两个钢轨之间缝隙的示意图，在焊接时，现在待焊接钢轨下边安放底模(或底板)11，将标号为I和II的两个本实用新型砂型分别卡扣两个钢轨接头处，然后将分流塞9放置在浇口5的凸台51上，然后封箱。下面描述焊接过程：
铝热钢水浇入到由砂型和钢轨组成的浇注系统后，首先受到分流塞9的阻碍，流速降低，流动方向改变，然后铝热钢水通过分流塞两侧预留的浇口注入到型腔内，并同时受到缓流台阶的阻挡，钢液的流速进一步降低，有利于减小钢液对型腔的冲击力，避免型砂的脱落，使钢液可以平稳地充填型腔。随铝热钢水的注入，型腔内钢液的液面逐渐上升，型腔内的气体和先注入的冷钢液及杂质从位于轨脚两侧的大冒口3和小冒口2的开口溢出。当钢液液面上升到接近轨头高度时，钢液将从小冒口2与型腔在轨头部位的通道即横浇口1流入到小冒口2中，使小冒口下部的钢液停止流动或流动相当缓慢，直到最后钢液充满整个型腔。
在随后的冷却凝固过程中，由于轨底部位的金属首先浇入到铸型中，因而该处钢液的温度最低，而轨头部位钢液的温度稍高，有利于实现钢液由轨底到轨头的顺序凝固，减小发生缩孔和疏松产生的倾向，同时冒口还可以有效地对轨底脚区域和轨头区域进行补缩，进一步避免焊逢金属在凝固过程中缺陷的产生。
从整个浇注系统的设置情况来看，钢液在其中流动平稳，冒口的位置设置恰当，钢液凝固顺序合理，型腔内渣气的排除通畅。
尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本技术领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1、一种钢轨铝热焊接用砂型，包括：
型砂铸造的形状为多面体的本体(10)，所述本体(10)至少包括焊接面(8)、顶面(12)和底面(13)；
从所述本体焊接面(8)下凹的焊接槽(7)；
位于所述焊接槽(7)上部的横浇口(1)；
从所述顶面(12)延伸到所述焊接面(8)的浇口(5)，所述浇口(5)的出口(51)经由通道连通所述焊接槽(7)；
从所述顶面(12)贯穿到所述底面(13)的小冒口(2)，该小冒口(2)的开口位于所述浇口(5)凹槽中；
从所述顶面(12)贯穿到所述底面(13)的大冒口(3)，所述大冒口(3)位于所述小冒口(2)之外侧，并且其开口位于所述浇口(5)凹槽之中；
其特征在于，在所述浇口(5)的凹槽内一体形成有用来放置分流塞(9)的凸台(51)。
2、根据权利要求1所述的钢轨铝热焊接用砂型，其特征在于，所述小冒口(2)为圆形通孔。
3、根据权利要求2所述的钢轨铝热焊接用砂型，其特征在于，所述小冒口(2)的小冒口根部(21)是孔径扩大型根部。
4、根据权利要求1所述的钢轨铝热焊接用砂型，其特征在于，所述大冒口(3)为方形通孔。
5、根据权利要求4所述的钢轨铝热焊接用砂型，其特征在于，所述大冒口(3)的大冒口根部(31)尺寸小于大冒口开口尺寸。
6、根据权利要求1所述的钢轨铝热焊接用砂型，其特征在于，所述横浇口(1)连通所述小冒口(2)。
7、根据权利要求6所述的钢轨铝热焊接用砂型，其特征在于，所述横浇口(1)是口径扩大型横浇口。
8、根据权利要求1所述的钢轨铝热焊接用砂型，其特征在于，所述本体(10)为类长方体，其中焊接面(8)位于本体(10)的侧面。
9、根据权利要求8所述的钢轨铝热焊接用砂型，其特征在于，所述焊接面(8)的边缘开有用于沾粘封箱泥的封箱槽(4)。
10、根据权利要求1所述的钢轨铝热焊接用砂型，其特征在于，其中，所述焊接槽(7)的形状与钢轨形状相对应。
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