С бързото развитие на високоскоростните и тежкотоварни железници, структурата на коловозите постепенно се заменя с безшевни линии от обикновените линии. В сравнение с обикновените линии, безшевната линия елиминира голям брой релсови съединения във фабриката, така че има предимствата на гладко движение, ниски разходи за поддръжка на релсите и дълъг експлоатационен живот. Това се превърна в основния метод за изграждане на високоскоростна железопътна линия в момента. Безшевната линия е важна нова технология на железопътния коловоз. Линията, образувана чрез заваряване на обикновени стоманени релси в дълги релси с определена дължина, заваряване и полагане на дълги релси с определена дължина, се нарича безшевна линия. Заваряването на релси е важна част от полагането на безшевни линии.
Понастоящем методите за заваряване на безшевни релсови съединения включват главно контактно заваряване на релси, заваряване под налягане на газ и алуминотермично заваряване:
01 Метод и процес на контактно заваряване
Контактното заваряване на релси (бързо заваряване) обикновено се използва при фабрично заваряване. 95% от безшевната линия е завършена чрез този процес, тоест стандартната релса с дължина 25 метра и без дупки е заварена в дълга релса от 200-500 метра.
Принципът е да се използва електрически ток за генериране на топлина през контактната повърхност на релсата, за да се разтопи частичната крайна повърхност на релсата и след това да се завърши заваряването чрез разгъване. Тъй като източникът на заваръчна топлина при контактно заваряване идва от вътрешния източник на топлина на детайла, топлината е концентрирана, времето за нагряване е кратко, процесът на заваряване не изисква добавъчен метал, металургичният процес е сравнително прост, засегнатата от топлина зона е малък и е лесно да се получи по-качествена заварена връзка.
Процесът на заваряване, възприет от фабриката за заваряване на релси, е основно същият, включително: съвпадение на релси, откриване на дефекти, ремонт на крайната повърхност на релсата, влизане в станцията за заваряване, заваряване, грубо шлайфане, фино шлайфане, изправяне, нормализиране, дефект откриване, влизане в железопътната платформа, инсталиране Процесът на заваряване е най-критичният сред всички процеси. Качеството на заваряването е пряко свързано с натоварването на поддръжката на линията. Ако има проблем, това ще застраши безопасността на шофиране в сериозни случаи. В сравнение с други методи за заваряване на релси, флаш заваряването има висока степен на автоматизация и е по-малко засегнато от човешкия фактор. Заваръчното оборудване е оборудвано с компютърно управление, с малки колебания в качеството на заваряване и висока производителност на заваряване. При нормални обстоятелства, в сравнение със заваряване под налягане с газ и термитно заваряване, якостта на контактния заваръчен шев на релсата е по-висока и степента на счупване на линията е около 0,5/10000 или по-малко. Въпреки това, в сравнение с основния материал, неговата здравина все още е по-ниска от тази на основния материал поради следните причини:
(1) Релсата е прътов материал с голямо сечение и материалът на сърцевината му е беден, с включвания с ниска точка на топене, рохкави и едри зърна. По време на процеса на заваряване и разгъване материалът на ръба се екструдира, а основният материал се заменя с разширяване навън и влакнестата тъкан се прекъсва и огъва и колкото по-голямо е количеството на разрушаване, толкова по-очевидна е тази ситуация.
(2) Поради термичното влияние на високата температура на заваряване, зърната са груби в зоната 1-2 mm около заваръчния шев и зърната са намалени до 1-2 степени
(3) Напречното сечение на релсата е неравномерно, горната и долната част на релсата са компактни секции, а двата ъгъла на дъното на релсата са разширени секции. Температурата на двата ъгъла на дъното на шината е ниска по време на заваряване. температурен стрес
(4) Има дефекти, които трудно се отстраняват по заваръчния шев — сиви петна.
02 Метод и процес на заваряване при заваряване под налягане с газ
Понастоящем широко използваното заваряване под налягане на газ на релси е малка мобилна машина за заваряване под налягане на газ, която се използва главно за заваряване на фуги на дълги релси на място и може също да използва затворения капандур за заваряване на повредени релси.
Принципът е да се нагрее заварената крайна повърхност на релсата до пластично състояние и да се генерира количество на разклащане под действието на фиксирана сила на разгъване. Когато количеството на разклащане достигне определено количество, релсата се заварява в едно цяло.
Настоящите малки машини за заваряване под налягане с въздух са основно домашно заваряване и процесът на заваряване обикновено се разделя на етапи като предварително загряване с кислородно-ацетиленов пламък, предварително херметизиране, разстройване при ниско налягане, разместване при високо налягане и задържане на налягането и избутване. Необходимо е ръчно да се подравнят релсите и да се наблюдават условията на нагряване с невъоръжено око, така че е силно повлияно от човешки фактори и е предразположено към грешки при заваряване и дефекти на ставите.
Но тъй като има характеристиките на просто оборудване, малък размер и леко тегло, той е лесен за преместване онлайн, офлайн и на строителната площадка, а операцията е относително проста, така че се използва широко за заваряване на дълги релси на строителната площадка .
03 Метод и процес на термитно заваряване
Термитното заваряване обикновено се използва при заваряване на място на железопътни релси и е незаменим метод за полагане на линии, особено за безпроблемно заключване на линии и ремонт на счупени релси. Алуминотермичното заваряване на релси се основава на силния химически афинитет между алуминия във флюса и кислорода при условия на висока температура. Той намалява тежките метали и освобождава топлина в същото време, като стопява металите в разтопено желязо за леене и заваряване.
Важният процес е да поставите подготвения термитен флюс в специален тигел, да запалите флюса с високотемпературна клечка, да предизвикате силна химическа реакция и да получите високотемпературна стопена стомана и шлака. След като реакцията се успокои, изсипете разтопената при висока температура стомана в Закрепете релсите в предварително загрятата пясъчна форма, разтопете краищата на челните релси в пясъчната форма, отстранете пясъчната форма след охлаждане и преформулирайте заварените фуги навреме , а двете секции релси са заварени в една. Въпреки че алуминотермичното заваръчно оборудване има характеристиките на ниска инвестиция, проста заваръчна операция и добра гладкост на фугата, заваръчният шев е сравнително дебела лята структура с лоша издръжливост и пластичност. Най-добре е да се извърши термична обработка след заваряване, за да се подобрят характеристиките на заварената връзка. .
Накратко, качеството на заваряване на дългите релси трябва да бъде по-добро при контактно заваряване и заваряване под налягане с газ. Крайната якост, границата на провлачване и якостта на умора при контактно заваряване и заваряване под налягане на газ може да достигне повече от 90% от основния метал. Качеството на алуминотермичното заваряване е малко по-лошо, неговата крайна якост е само около 70% от основния метал, якостта на умора е още по-лоша, достигайки само 45% до 70% от основния метал, а границата на провлачване е малко по-добра, което е близка до тази на контактното заваряване.
Време на публикуване: 01 март 2023 г
