一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝的製作方法
2023-10-26 01:30:52
專利名稱：一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及複合導電軌的製造方法，尤其是一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝。
背景技術：
鋼鋁複合導電軌以其導電性好、安全係數高、維護成本低、供電距離長、 安裝方便等優點，己成為城市軌道發展的主導方向，具有非常重要的現實意 義和經濟價值。現有的鋼鋁複合導電軌主要有兩種結構1.採用鉚接方式將 U型不鏽鋼帶材嵌入到鋁軌基設有的兩個槽中並使用鉚釘將不鏽鋼帶材與鋁 軌基鉚接在一起，這種鉚接式鋼鋁複合導電軌存在兩方面的問題 一方面存 在製造工藝複雜的問題，另一方面存在複合效果差的問題，影響了鋼鋁複合 的一致性，致使其正常使用率較低；2.採用焊接方式將不鏽鋼帶材包覆在鋁 軌基上並進行不鏽鋼帶材的焊接，這種焊接式鋼鋁複合導電軌從一定程度上 解決了複合一致性的問題，但是仍然存在以下問題(1).製造工藝落後，在進 行鉤型(即J型)鋼帶材焊接時通常是在常壓狀態進行焊接，使得焊口處晶格 鬆弛，造成耐磨、耐高溫等性能較差以及應力集中問題，因此，在高速摩擦 和高溫條件下的複合導電軌容易被破壞；(2).在製造鉤型不鏽鋼帶材時，需要 將一定壁厚的不鏽鋼帶材加工成彎曲端弧度為180°的鉤型不鏽鋼帶材，由於 鉤型不鏽鋼帶材的曲率半徑較大，現有製造工藝存在耗材較大的問題，增加 了製造成本。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供了一種自動化程度高、保 證焊接性能並節約製造成本的鋼鋁複合導電軌的製造工藝。 本發明解決其技術問題是採取以下技術方案實現的
一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝，其特徵在於製造工藝包括下述步驟:
(1) .在擠壓機上對鋁坯進行熱擠壓，製成上端兩側面帶有凹槽的工字型 鋁軌基；
(2) .使用專用數控漸變冷軋冷彎機組將不鏽鋼帶材加工成彎曲端弧度為 180°的鉤型不鏽鋼帶材；
(3) .將兩鉤型不鏽鋼帶材包覆在工字型鋁軌基的上表面和上端兩側面上，並將兩鉤型不鏽鋼帶材的彎曲端嵌入到工字型鋁軌基上端兩側面的凹槽內；
(4) .對包覆在工字型鋁軌基上的兩個鉤型不鏽鋼帶材的接口進行焊接，
同時使用專用擠壓裝置沿水平方向對被鉤型不鏽鋼帶材包覆的工字型鋁軌基
雙側施加壓力；
(5) .對焊接後的導電軌上表面進行銑痕和拋光處理得到成品。
而且，所述的方法還包括對步驟(5)得到成品的表面進行金屬噴塗處理。 而且，所述的金屬噴塗處理所用的金屬為鉻、鎳、鐵、鋁等。 而且，所述的專用數控漸變冷軋冷彎機組為平立交錯的機架結構，在機 架上順序安裝有立導位裝置、五輥校平裝置、平輥、立輥、四輥防扭裝置、 分離式校直頭及定長切斷裝置，所述的平輥為12組，所述的立輥為12組。
而且，所述的專用擠壓裝置由電機、齒輪箱、萬向轉動軸、擠壓力調節 機構、絲杆和擠壓輥連接構成，電機和齒輪箱相連接，齒輪箱的輸出與萬向 轉動軸相連接，萬向轉動軸與其上方的一對擠壓力調節機構和一對擠壓棍相 連接，該一對擠壓力調節結構通過一絲杆相連接。
而且，在步驟(4)中所述的焊接是使用自動氬弧機進行的。
本發明的優點和積極效果是
1. 本製造工藝在專用擠壓裝置上進行焊接及擠壓，即對包覆工字型鋁軌 基上的兩鉤型不鏽鋼帶材進行焊接，在焊口處仍保持焊接溫度的情況下使用 專用擠壓裝置沿水平方向對工字型鋁軌基兩側進行擠壓，從而改善焊接性能， 使結晶更加緊密，所製得的複合導電軌上的任一點電阻均介於7. 5到15歐姆 之間，大大降低了機車啟動時產生火花可能，彌補了焊口處應力集中的缺點， 延長了產品的使用壽命。
2. 本製造工藝使用專用數控漸變冷軋冷彎機組，可以將成巻的不鏽鋼帶 材自動加工成弧度為180°的鉤型不鏽鋼帶材，保證了鉤型不鏽鋼帶材的一致 性和彎曲弧度，節約了原材料，降低了生產成本。
3. 本製造工藝能夠根據使用條件和環境對鋼鋁複合導電軌的表面進行金 屬電弧噴塗處理，如使用鉻、鑷、鐵、鋁等多種金屬噴塗，提高了導電、耐 候和防腐性能，可廣泛用於沿海地區的城際軌道。
4. 本製造工藝還可以根據不鏽鋼的特性，通過專用擠壓裝置上的擠壓力 調整機構調整擠壓力的大小，以適應不同的不鏽鋼特性。
5. 本發明使用科學的焊接工藝及自動化處理方式，使得鉤不鏽鋼帶材與 鋁軌基複合緊密，改善了焊接性能，降低了成本，提高了導電、耐候和防腐 性能，可廣泛用於各種場合的城際軌道。
圖1是鋼鋁複合導電軌的結構示意圖2是專用擠壓裝置的工作示意圖3是專用數控漸變冷軋冷彎機組的工作示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述。
本發明是一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝，該鋼鋁複合導電軌是一種焊 接式複合導電軌結構，由工字型鋁軌基1和兩鉤型(即J型)不鏽鋼帶材2 構成，工字型鋁軌基的上端兩側面制有凹槽，兩個鉤型不鏽鋼帶材的彎曲端 嵌入到工字型鋁軌基上端兩側面的凹槽內，兩個鉤型不鏽鋼帶材的接口通過 焊接方式連接在一起，如圖1所示。
一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝，包括下述步驟
1. 在擠壓機上對市場上購買的鋁坯進行熱擠壓處理，製成上端兩側面帶 有凹槽的工字型鋁軌基；
2. 使用專用數控漸變冷軋冷彎機組將不鏽鋼帶材加工成彎曲端弧度為 180°的鉤型不鏽鋼帶材，例如，將成巻的壁厚1=5咖的不鏽鋼帶材加工成外 半徑R-12.5mi，彎曲端弧度為180°的鉤型不鏽鋼帶材；本工藝步驟使用的 專用數控漸變冷軋冷彎機組的結構如下如圖2所示，專用數控漸變冷軋冷 彎機組的結構為平立輥交錯的機架結構，在該機架上順序安裝有立導位裝置 10、五輥校平裝置ll、 12組平輥12、 12組立輥13、四輥防扭裝置14、分離 式校直頭15及定長切斷裝置16，成巻的不鏽鋼帶材9從立導位裝置進入，最 終由定長切斷裝置切斷製成鉤型不鏽鋼帶材，所述的平輥和立輥由N=3 12 組構成，在本實施例中使用了連續的5組平輥和立輥。平輥機架按小型軋機 標準設計，為了滿足鉤型不鏽鋼帶材的生產工藝要求，機架及輥軸選用了高 強度材質(其強度是普通結構用鋼材的4倍)，從而縮小了機架的尺寸，使軋 制力達到40噸。立輥機架選用了標準的冷彎機架，使用專用的軋輥對原材料 進行導位或進行間隙加工平立交錯，使幾何形狀得到保證、有效控制了尺寸 精度，生產出符合要求的鉤型不鏽鋼帶材。
3. 將兩條鉤型不鏽鋼帶材包覆在工字型鋁軌基的上表面和上端兩側面上， 將兩鉤型不鏽鋼帶材的彎曲端嵌入到工字型鋁軌基上端兩側面的凹槽內。
4. 將包覆兩個鉤型不鏽鋼帶材的工字型鋁軌基放入到專用擠壓裝置中 間，對包覆在工字型鋁軌基上的兩個鉤型不鏽鋼帶材的接口使用自動氬弧機 進行焊接，同時使用專用擠壓裝置沿水平方向對被鉤型不鏽鋼帶材包覆的工 字型鋁軌基雙側施加壓力。本製造工藝根據不同的不鏽鋼特性在專用擠壓裝置上使用擠壓力調節機構調整擠壓力的大小，從而改善焊接性能，使結晶晶 格更加細密，彌補了焊口處應力集中的缺點。本工藝步驟使用的專用擠壓裝
置的結構如下如圖3所示，該專用擠壓裝置由電機8、齒輪箱7、萬向轉動 軸6、擠壓力調節機構4、絲杆5和擠壓輥3連接構成，電機和齒輪箱相連接， 齒輪箱的輸出與萬向轉動軸相連接，萬向轉動軸與其上方的一對擠壓力調節 機構和一對擠壓棍相連接，該一對擠壓力調節結構通過一絲杆相連接。在使 用時，將包覆兩個鉤型不鏽鋼帶材的工字型鋁軌基放入到專用擠壓裝置中間， 專用擠壓裝置上方的自動氬弧機對兩鉤型不鏽鋼帶材的接口進行電弧焊，專 用擠壓裝置上的兩個擠壓輥同時對鋁軌基兩側施加壓力，並且通過由電機齒 輪箱驅動的萬向轉動軸帶動工字型鋁軌基移動，實現自動焊接、擠壓的流水 作業。
5. 對焊接後的導電軌上表面進行銑痕和拋光處理，在處理時，使用銑床 X52對鉤型不鏽鋼帶材的焊口進行銑痕處理，使用砂帶拋光機對鉤型不鏽鋼 帶材表面進行拋光處理。
6. 對銑痕和拋光處理後的成品表面進行金屬噴塗處理，在進行金屬噴塗 處理時使用電弧噴塗設備進行噴塗，噴塗所使用的金屬為鉻、鎳、鐵、鋁， 最終得到導電、耐候和防腐良好的鋼鋁複合導電軌。
通過上述步驟，即可製造完成鋼鋁複合導電軌的製造過程。 需要強調的是，本發明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因 此本發明並不限於具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根 據本發明的技術方案得出的其他實施方式，如使用本方法檢測插接式管座角 焊縫的其他缺陷，同樣屬於本發明保護的範圍。
權利要求
1.一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝，其特徵在於製造工藝包括下述步驟(1).在擠壓機上對鋁坯進行熱擠壓，製成上端兩側面帶有凹槽的工字型鋁軌基；(2).使用專用數控漸變冷軋冷彎機組將不鏽鋼帶材加工成彎曲端弧度為180°的鉤型不鏽鋼帶材；(3).將兩鉤型不鏽鋼帶材包覆在工字型鋁軌基的上表面和上端兩側面上，並將兩鉤型不鏽鋼帶材的彎曲端嵌入到工字型鋁軌基上端兩側面的凹槽內；(4).對包覆在工字型鋁軌基上的兩個鉤型不鏽鋼帶材的接口進行焊接，同時使用專用擠壓裝置沿水平方向對被鉤型不鏽鋼帶材包覆的工字型鋁軌基雙側施加壓力；(5).對焊接後的導電軌上表面進行銑痕和拋光處理得到成品。
2. 根據權利要求1所述的一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝，其特徵在於 所述的方法還包括對步驟(5)得到成品的表面進行金屬噴塗處理。
3. 根據權利要求2所述的一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝，其特徵在於 所述的金屬噴塗處理所用的金屬為鉻、鎳、鐵、鋁。
4. 根據權利要求1所述的一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝，其特徵在於 所述的專用數控漸變冷軋冷彎機組為平立交錯的機架結構，在機架上順序安 裝有立導位裝置、五輥校平裝置、平輥、立輥、四輥防扭裝置、分離式校直 頭及定長切斷裝置，所述的平輥為12組，所述的立輥為12組。
5. 根據權利要求1所述的一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝，其特徵在於: 所述的專用擠壓裝置由電機、齒輪箱、萬向轉動軸、擠壓力調節機構、絲杆 和擠壓輥連接構成，電機和齒輪箱相連接，齒輪箱的輸出與萬向轉動軸相連 接，萬向轉動軸與其上方的一對擠壓力調節機構和一對擠壓棍相連接，該一 對擠壓力調節結構通過一絲杆相連接。
6. 根據權利要求1所述的一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝，其特徵在於: 在步驟(4)中所述的焊接是使用自動氬弧機進行的。
全文摘要
本發明涉及一種鋼鋁複合導電軌的製造工藝，其技術特點是使用專用數控漸變冷軋冷彎機組將不鏽鋼帶材加工成彎曲端弧度為180°的鉤型不鏽鋼帶材；將兩鉤型不鏽鋼帶材包覆在工字型鋁軌基的上表面和上端兩側面上，並將兩鉤型不鏽鋼帶材的彎曲端嵌入到工字型鋁軌基上端兩側面的凹槽內；對包覆在工字型鋁軌基上的兩個鉤型不鏽鋼帶材的接口進行焊接，同時使用專用擠壓裝置對被鉤型不鏽鋼帶材包覆的工字型鋁軌基沿水平面雙內施壓；對焊接後的導電軌上表面進行銑痕和拋光處理得到成品。本發明使用科學的焊接工藝及自動化處理方式，使得鉤不鏽鋼帶材與鋁軌基複合緊密，改善了焊接性能，降低了成本，提高了導電、耐候和防腐性能。
文檔編號B23P15/00GK101579798SQ200810053999
公開日2009年11月18日 申請日期2008年7月30日 優先權日2008年7月30日
發明者齊鐵衡 申請人:天津普悅科貿有限公司