[发明专利]一种腐蚀剂组合物和开U型槽的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种腐蚀剂组合物，以及一种采用该腐蚀剂组合物精确定位带焊缝钢轨冲击毛坯样条中的焊缝位置并开U型槽的方法。

背景技术

钢轨是铁路运输的重要部件，钢轨需要通过基地闪光焊和线路在线气压焊或铝热焊接后形成无缝线路，而钢轨气压焊接是钢轨三大焊接技术之一。钢轨气压焊试验中需要取样对接头焊缝进行标准U型冲击试验，以检验接头的韧性，制作标准U型冲击试样的具体方法如下：在尺寸为10mm×10mm×55mm的标准试样中央焊缝处开深和宽均为2.0mm，R=1±0.07mm的U型槽；或者，在带焊缝钢轨冲击毛坯样条的中央焊缝处开深和宽均为2.0mm，R=1±0.07mm的U型槽，并将开U型槽后的样条锯切成大小为10mm×10mm×55mm的标准U型冲击试样。由于焊缝是气压焊的薄弱环节，因此，是否能准确地将U型槽开在焊缝处，关系到冲击试验结果的准确性。

钢轨闪光焊是指将待焊接的两条钢轨相对的两端面接触，并接通电源，利用电阻热使两端面的金属熔化，当两端面的温度达到预定温度时，迅速施加顶锻压力而完成焊接的过程。在钢轨闪光焊过程中，因两端面金属中的碳在闪光过程中剧烈氧化烧损，因此，焊缝上会出现0.2-0.4mm宽的白色脱碳层。研究表明，采用硝酸与酒精的混合液（以所述混合物的总重量为基准，硝酸含量为3-5重量%）可以腐蚀该白色脱碳层而准确显现焊缝的位置，因此，接头焊缝冲击试样的开U型槽位置容易准确定位。

钢轨气压焊是指待焊接的两条钢轨相对的两端面在顶锻压力作用下紧密接触，通过氧乙炔火焰加热，在高温高压条件下，接触面局部塑性变形，通过表层原子间相互扩散和再结晶而形成金属键，并在顶锻压力的作用下发生塑性变形，达到钢轨焊接的目的。钢轨气压焊具有扩散焊的一些类似物理性质，如变形和微观点接触、氧化膜破碎、晶界迁移和微孔消失、体积扩散等过程。接头的焊缝与焊接热影响区的显微组织一样，焊缝无脱碳现象，无法通过硝酸与酒精的混合液腐蚀而将焊缝显现出来。

因此，目前钢轨气压焊接头焊缝冲击试样开U型槽位置的准确定位还比较困难。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有方法对钢轨焊接头焊缝冲击试样开U型槽位置难以准确定位的缺陷，而提供一种新的腐蚀剂组合物，以及采用该腐蚀剂组合物精确定位带焊缝钢轨冲击毛坯样条中开U型槽位置的开U型槽的方法。

本发明提供了一种腐蚀剂组合物，其中，所述腐蚀剂组合物含有浓度为0.95-1.2重量%的苦味酸水溶液、烷基磺酸盐和/或烷基芳基磺酸盐以及羊毛脂。

本发明还提供了一种开U型槽的方法，该方法包括将带焊缝钢轨冲击毛坯样条与腐蚀液接触，所述接触的条件使得所述带焊缝钢轨冲击毛坯样条中的焊缝显现，并在接触后的带焊缝钢轨冲击毛坯样条的焊缝处开U型槽，其中，所述腐蚀液为上述腐蚀剂组合物。

本发明的发明人发现，在钢轨气压焊顶锻过程中，焊接接头加热变形区的金属发生较大的变形，金属在顶锻压力作用下隆起并外翻偏转，存在于金属内的氧化物、硫化物及其它杂质也随之偏转外翻（与正常的金属偏转40°-60°的角度外翻），改变了分布形态。而本发明的腐蚀液能够将这些氧化物、硫化物及其他一些杂质腐蚀，焊缝在焊接接头两侧金属偏转流线的相交叉处显现出来，得到通常所说的金属流线，从而精确定位开U型槽的位置。本发明提供的开U型槽的方法简单易行，能够保证冲击试验的准确性，极具工业应用前景。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的腐蚀剂组合物含有浓度为0.95-1.2重量%的苦味酸水溶液、烷基磺酸盐和/或烷基芳基磺酸盐以及羊毛脂。

根据本发明，配制浓度为0.95-1.2重量%的苦味酸水溶液的方法为本领域技术人员公知，例如，可以将苦味酸与水按上述配比混合均匀。此外，由于苦味酸在25℃下的饱和浓度通常为0.95-1.2重量%，因此，在配制浓度为0.95-1.2重量%的苦味酸时，也可以在25℃下将过量的苦味酸溶解在水中并煮沸，冷却至25℃，过量的苦味酸析出，然后进行固液分离便得到了本发明的浓度为0.95-1.2重量%的苦味酸溶液。