S rychlým rozvojem vysokorychlostních a těžkých železnic je traťová konstrukce postupně nahrazována bezešvými tratěmi z běžných tratí. Bezešvá linka ve srovnání s běžnými linkami eliminuje velké množství kolejových spojů v továrně, takže má výhody hladkého chodu, nízkých nákladů na údržbu trati a dlouhé životnosti. V současnosti se stala hlavní metodou výstavby vysokorychlostních železničních tratí. Bezešvá trať je důležitou novou technologií železniční tratě. Linka tvořená svařováním běžných ocelových kolejnic na dlouhé kolejnice určité délky, svařováním a pokládáním dlouhých kolejnic o určité délce se nazývá bezešvá čára. Svařování kolejnic je důležitou součástí pokládky bezešvých linek.
V současné době mezi metody svařování bezešvých spojů kolejnic patří především stykové svařování kolejnic, svařování tlakem plynu a aluminotermické svařování:
01 Metoda a proces kontaktního svařování
Svařování kolejnicových kontaktů (bleskové svařování) se obecně používá v továrním svařování. Tímto procesem je dokončeno 95 % bezešvých linek, to znamená, že standardní kolejnice o délce 25 metrů a bez otvorů je svařena do dlouhé kolejnice 200-500 metrů.
Princip spočívá ve využití elektrického proudu k vytvoření tepla přes kontaktní plochu kolejnice k roztavení dílčí čelní plochy kolejnice a následnému dokončení svařování pěchováním. Protože zdroj svařovacího tepla kontaktního svařování pochází z vnitřního zdroje tepla obrobku, teplo je koncentrováno, doba ohřevu je krátká, proces svařování nevyžaduje přídavný kov, metalurgický proces je relativně jednoduchý, tepelně ovlivněná zóna je malý a je snadné získat kvalitnější svarový spoj.
Proces svařování přijatý továrnou na svařování kolejnic je v zásadě stejný, včetně: přizpůsobení kolejnice, detekce vad, oprava čelní strany kolejnice, vstup do stanice, která má být svařena, svařování, hrubé broušení, jemné broušení, rovnání, normalizace, vady detekce, vstup na železniční nástupiště, instalace Proces svařování je ze všech procesů nejkritičtější. Kvalita svařování přímo souvisí s pracovní zátěží linkové údržby. Pokud se vyskytne problém, ve vážných případech ohrozí bezpečnost jízdy. Ve srovnání s jinými metodami svařování kolejnic má bleskové svařování vysoký stupeň automatizace a je méně ovlivněno lidskými faktory. Svařovací zařízení je vybaveno počítačovým řízením, s malými výkyvy v kvalitě svařování a vysokou produktivitou svařování. Za normálních okolností je ve srovnání s tlakovým plynovým svařováním a termitovým svařováním pevnost kontaktního svarového švu kolejnice vyšší a míra přetržení na lince je asi 0,5/10 000 nebo méně. Ve srovnání se základním materiálem je však jeho pevnost stále nižší než pevnost základního materiálu z následujících důvodů:
(1) Kolejnice je tyčový materiál s velkým průřezem a materiál jejího jádra je špatný, s vměstky s nízkou teplotou tání, volnými a hrubými zrny. Během procesu svařování a pěchování je okrajový materiál vytlačován a materiál jádra je nahrazen expanzí směrem ven a vláknitá tkáň je přerušována a ohýbána, a čím větší je velikost pěchování, tím je tato situace zjevnější.
(2) V důsledku tepelného vlivu vysoké teploty svařování jsou zrna hrubá v oblasti 1-2 mm kolem svaru a zrna jsou redukována na 1-2 stupně
(3) Průřez kolejnice je nerovnoměrný, horní a spodní část kolejnice jsou kompaktní profily a dva rohy spodní části kolejnice jsou rozšířené profily. Teplota dvou rohů spodní části kolejnice je během svařování nízká. teplotní stres
(4) Na svaru jsou těžko odstranitelné vady – šedé skvrny.
02 Metoda a postup svařování plynovým tlakovým svařováním
V současné době hojně využívaným plynovým tlakovým svařováním kolejnic je malá mobilní plynová tlaková svářečka, která se používá především pro svařování kloubových spojů dlouhých kolejnic na místě a může využít i uzavřený světlík pro svařování poškozených kolejnic.
Princip spočívá v zahřátí svařeného čela kolejnice do plastického stavu a vytvoření pěchovacího množství působením pevné pěchovací síly. Když množství pěchu dosáhne určité hodnoty, kolejnice je svařena do celku.
Současné malé svařovací stroje s tlakem vzduchu jsou v podstatě domácí svařování a proces svařování je obecně rozdělen do fází, jako je předehřívání kyslíko-acetylenového plamene, předtlakování, nízkotlaké pěchování, vysokotlaké pěchování a udržování tlaku a tlačení. Je nutné ručně vyrovnávat kolejnice a pouhým okem sledovat topné poměry, proto je značně ovlivněna lidským faktorem, je náchylná k chybám svarových spojů a defektům spojů.
Ale protože má vlastnosti jednoduchého vybavení, malých rozměrů a nízké hmotnosti, lze jej snadno pohybovat online, offline a na staveništi a provoz je relativně jednoduchý, takže je široce používán pro svařování dlouhých kolejnic na staveništi. .
03 Metoda a proces termitového svařování
Termitové svařování se obecně používá při svařování železničních kolejnic na místě a je nepostradatelnou metodou pro pokládku tratí, zejména pro bezproblémové uzamykání tratí a opravy zlomených kolejnic. Aluminotermické svařování kolejnic je založeno na silné chemické afinitě mezi hliníkem v tavidle a kyslíkem za podmínek vysoké teploty. Redukuje těžké kovy a zároveň uvolňuje teplo, taví kovy na roztavené železo pro odlévání a svařování.
Důležitým procesem je vložit připravené termitové tavidlo do speciálního kelímku, zapálit tavidlo vysokoteplotní zápalkou, vyvolat silnou chemickou reakci a získat vysokoteplotní roztavenou ocel a strusku. Po zklidnění reakce nalijte vysokoteplotní roztavenou ocel do Upevněte kolejnice v předehřáté pískové formě, natavte konce natupo v pískové formě, po vychladnutí vyjměte pískovou formu a včas přetvarujte svarové spoje a dvě části kolejnic jsou svařeny do jedné. Přestože aluminotermické svařovací zařízení má vlastnosti nízké investice, jednoduché svařovací operace a dobrou hladkost spoje, svarový šev je relativně tlustá litá struktura se špatnou houževnatostí a plasticitou. Pro zlepšení výkonu svarového spoje je nejlepší provést tepelné zpracování po svařování. .
Stručně řečeno, kvalita svařování dlouhých kolejnic by měla být lepší při kontaktním svařování a svařování tlakem plynu. Konečná pevnost, mez kluzu a únavová pevnost kontaktního svařování a svařování tlakem plynu může dosáhnout více než 90 % základního kovu. Kvalita aluminotermického svařování je o něco horší, jeho mez pevnosti je jen asi 70 % základního kovu, únavová pevnost je ještě horší, dosahuje pouze 45 % až 70 % základního kovu, a mez kluzu je mírně lepší, což se blíží kontaktnímu svařování.
Čas odeslání: březen-01-2023
