Spôsoby zvárania koľajníc (Elektrokontakt, elektrický oblúk, tlak plynu a aluminotermické zváranie). Zváracie elektródy pre železničné koľajnice Zváranie bežnej ocele ku koľajnici

Zváranie koľajových spojov je dnes veľmi žiadané. Ako viete, keď koľajové vozidlá prejdú prefabrikovanými spojmi, začnú sa rozčuľovať pri vysokej rýchlosti. V tomto prípade zmizne plynulý chod, v dôsledku čoho sa zničí vrchný náter železničnej trate. A táto možnosť pomôže napraviť situáciu.

Hlavné charakteristiky

Je potrebné položiť koľajnice, ktoré majú zvárané spoje na akýkoľvek typ koľaje, výsledkom čoho je bezšvíková koľajnica.

Koľajnicový závit je roztrhnutý presne v miestach, kde vzniká spoj. Takáto medzera, dokonca aj pri inštalácii zadných dosiek, má veľký vplyv na tuhosť konštrukcie a začína sa zvyšovať pokles.

Výsledkom je, že pri prechode koľajového vozidla cez kĺb koľajnice koleso narazí na koncovú hlavu prijímacej koľajnice. V dôsledku početných úderov do tupých spojov sa podvozok áut, ako aj položené koľajnice, začína rýchlo opotrebovávať. V dôsledku silných nárazov dvojkolesia na pojazdovú koľajnicu dochádza k odštiepeniu a rozdrveniu hláv koľajníc. Zvyčajne sa takéto defekty nachádzajú 60 cm od križovatky. Koľajnice sa začínajú lámať v otvoroch pre skrutky, obloženia sú ohnuté, čapy sú deformované. Všetky vyššie uvedené nevýhody sa nevzťahujú na bezproblémovú cestu a má niekoľko pozitívnych vlastností:

takmer 30 % zníženie nákladov na údržbu železničnej trate;
výrazne sa ušetrí energia, spotreba paliva sa zníži asi o 10 %;
zvyšuje životnosť horných pásov,
železničné koľajové vozidlá môžu fungovať oveľa dlhšie;
cestujúci zažívajú väčší komfort pri pohybe vlaku;
prevádzka automatického blokovania a elektrických obvodov sa stáva spoľahlivejšou.

Vďaka takýmto pozitívnym vlastnostiam si bezšvovú verziu osvojili všetky hlavné železničné trate na svete.

Niekedy výber konkrétneho typu závisí od nákladov na prácu a produktivity. Takáto voľba má za následok výskyt zvarových spojov v obzvlášť kritických štruktúrach, ktorých kvalita je na veľmi nízkej úrovni.

Prečítajte si tiež:
Späť na index

Na získanie vynikajúceho zvaru je potrebný materiál s dobrou zvariteľnosťou. Zvárateľnosť v podstate charakterizuje vlastnosti kovu, existujúcu reakciu na proces zvárania, ako aj schopnosť získať taký zvarový spoj, ktorý bude spĺňať všetky špecifikované technologické požiadavky.

Keď sú diely vyrobené z materiálu, ktorý je voľne zvárateľný, nie sú potrebné žiadne špeciálne podmienky na získanie vysokokvalitného švu. Ale pre diely vyrobené zo zle zvárateľného materiálu sú potrebné ďalšie technologické podmienky. Niekedy sa používa špeciálny typ zvárania, ktorý je oveľa drahší a komplikovanejší. Okrem toho si vykonávanie prác vyžaduje prísne dodržiavanie technologického postupu.

Zváranie koľajníc je dnes žiadané, pretože sa láme závit koľajnice a podvozok áut sa rýchlo opotrebováva.

Zloženie ocele na koľajnice obsahuje veľa uhlíka, takmer 82%. Tento materiál patrí do skupiny materiálov so zlou zvariteľnosťou. Pri zváraní sa môžu objaviť trhliny, čo je na koľajniciach úplne neprijateľné. Koncentrujú stres, ktorý môže viesť k zničeniu tupého kĺbu a kolapsu kompozície.

Dnes sú známe dva typy zvárania koľajových spojov:

kontakt;

aluminotermické.

Rozšíril sa, má však niekoľko vážnych nevýhod, pri opravách železničných tratí sa vykonávajú obmedzenia:

zváranie vyžaduje špeciálne stroje na zváranie koľajníc, ktoré sú veľmi drahé;

trvanie dodávky zariadenia a jeho následná evakuácia;

na vykonanie práce je potrebné zapojiť početné tímy;

pre nedostatok veľkého množstva času je potrebné neustále vykonávať prácu bez dodržania technologického procesu, v dôsledku čoho je spoj veľmi zlej kvality;

je nemožné zvariť spoj priamo v mieste preloženia šípok.

Kontaktné zváranie spojov stráca pri aluminotermickom zváraní koľajníc. Na to potrebujete mať:

zložité a veľmi drahé vybavenie;

početná brigáda;

prestávky vo vlakovej doprave.

Aluminotermické zváranie koľajníc sa vykonáva veľmi rýchlo. Operácia trvá asi pol minúty. Ak spočítate prípravné práce a finálne spracovanie zvaru, trvá to asi 45 minút.

Musím povedať, že takéto zváranie vám umožňuje súčasne zvárať niekoľko spojov, v dôsledku čoho sa skráti čas strávený prácou.

Na zváranie spoja sú potrební traja ľudia. Ich výcvik prebieha v čo najkratšom čase. Hmotnosť použitého zariadenia dosahuje 350 kg. Na zváranie, keď sa používa aluminotermické zváranie a vykonávajú sa iné špeciálne operácie, sa používajú autonómne zdroje prívodu paliva.

Na vykonanie aluminotermického zvárania koľajníc inžinieri vytvorili prenosné miniatúrne zariadenie, ktoré môže pracovať offline priamo v podlahe.

Technológovia si mohli zvoliť určité zloženie termitového roztoku a jeho zrnitosť. To pomohlo dosiahnuť termitovú reakciu, pri ktorej nedochádza k žiadnym výbuchom, nie je pozorovaný žiadny rozpad a je zachovaná najoptimálnejšia rýchlosť a požadovaná teplota všetkých materiálov zapojených do reakcie.

Aluminotermické zváranie pozostáva z niekoľkých základných technologických krokov:

počiatočné vysokoteplotné vykurovanie;

konečné zváranie koľajníc.

Pri vykonávaní montážnych a opravárenských prác na úsekoch železničnej trate, ako aj v podobných podmienkach spojených s kladením koľajových závitov sa používajú špeciálne technológie zvárania.

Vlastnosti technológií zvárania koľajníc sú vyjadrené zvýšenými požiadavkami na prevádzkovú spoľahlivosť spojov, ako aj ich odolnosť voči mechanickému namáhaniu.

Zváranie koľajových spojov patrí do kategórie obzvlášť dôležitých činností, ktorých organizácia a vedenie nie je možné bez zapojenia zariadení a moderných zváracích mechanizmov.

Hlavné typy zváracích technológií používaných pri inštalácii a opravách koľajníc sú:

elektrokontaktné zváranie;
metóda elektrického oblúka;
termitové spracovanie (aluminotermické zváranie koľajníc);
moderné zváranie tlakom plynu.

Každá z týchto metód má určité výhody a nevýhody. Pre úplnejšie zoznámenie sa s nimi podrobnejšie zvážime každú z uvedených metód zvárania.

Elektrokontaktná metóda

Elektrokontaktný prístup k spájaniu koľajových spojov je založený na ich silnom zahriatí a následnom natavení pomocou elektrického oblúka, ktorý je tvorený výrazným nízkonapäťovým prúdom.

Na implementáciu metódy sa používajú špeciálne strojové systémy, ktoré pracujú v automatickom režime (napríklad MSGR-500, MS-5002 alebo K-190).

Koľajnice určené na spracovanie pred zváraním sa ukladajú buď priamo na koľaje, alebo s miernym presadením vo vnútri vetvy alebo mimo koľaje (vo vzdialenosti asi 260 centimetrov od jej osi).

Súčasne sa samotný zvárací mechanizmus pohybuje pozdĺž obnovovaného vlákna, to znamená, že ide o stanicu na zváranie koľajníc s vlastným pohonom.

V procese jeho prevádzky sa používajú vymeniteľné kontaktné hlavy rôznych typov, ktoré poskytujú potrebné režimy zvárania (kontinuálne tavenie alebo prerušované zahrievanie kontaktov).

Oblúková metóda

Bezdotykové oblúkové zváranie je jednou z najbežnejších metód používaných pri spájaní spojov koľajnicových závitov.

Podľa tohto prístupu sa koľajnice najprv položia s malou medzerou, po ktorej sa ich konce zvaria s kovom elektród roztaveným pomocou oblúkového výboja. Tento typ bezkontaktného zvárania nevyžaduje použitie nadmerného tlaku sedimentu a je realizovaný pomocou striedavého alebo jednosmerného prúdu prichádzajúceho z mobilnej zváracej stanice.

Najúčinnejším spôsobom realizácie oblúkového zvárania koľajníc je takzvaná "kúpeľňová" metóda, podľa ktorej sa koľajnice vopred narezané cez pozdĺžnu os ukladajú striktne pozdĺž koľajovej čiary s miernym prevýšením a s medzerou približne 14-16 milimetrov.

Medzi konce takto položených polotovarov koľajníc je vložená pracovná elektróda, cez ktorú prechádza prúd asi 300-350 ampérov.

V dôsledku takéhoto nárazu sa roztavená hmota rovnomerne rozšíri cez medzeru a úplne ju vyplní. Aby sa zabránilo jeho vytekaniu smerom von, medzera medzi koľajnicami je uzavretá špeciálnymi blokovacími plotmi. Po dokončení zvárania sa výsledné švy brúsia po celej ploche spoja.

Termitové spracovanie

Aluminotermická technológia je overená časom.Základom použitia termitového zvárania koľajníc je redukčná reakcia, ktorá vzniká pri kontakte podkladu (hliníka) s inou zložkou - oxidom železa.

Výsledný kov (redukované železo) pri prevádzkových teplotách okolo 2000 stupňov sa naleje do špeciálnej ohňovzdornej formy, ktorá zodpovedá geometrii zváraných koľajníc.

Táto reakcia je sprevádzaná uvoľnením značného množstva tepelnej energie.

Zváranie koľajníc termitovou metódou začalo už veľmi dávno (od polovice 19. storočia), no odvtedy sa tento typ zvárania nazýva aluminotermický kvôli použitiu hliníka.

Je dôležité si uvedomiť, že opísaná chemická reakcia po zapálení špeciálneho vysokoteplotného paliva (termitu) trvá len niekoľko sekúnd.

Okrem dvoch uvažovaných zložiek (oxidy železa a hliníka) sa do zloženia pracovnej zváranej zmesi zavádzajú legujúce prísady a malé častice ocele, ktoré mierne spomaľujú alebo tlmia prebiehajúci proces. Prísady sú potrebné na to, aby oceľ v zóne zvárania získala požadované kvality a parametre charakteristické pre väčšinu koľajových výrobkov.

Pri zvažovaní vlastností tohto typu zváracieho procesu je potrebné poznamenať, že po dokončení reakcie sa celková chemická hmota rozdelí na dve frakcie: tekutý kov a ľahkú trosku, ktorá pláva do hornej časti formy.

Technológia Termitan umožňuje artikulovať nasledujúce typy cestovných produktov:

povrchovo tvrdené polotovary koľajníc;
objemovo tvrdené spojovacie časti koľajníc,
koľajnice, ktoré neprešli špeciálnou tepelnou úpravou v žiadnej kombinácii.

Tento typ zvárania zabezpečuje súlad s požiadavkami hlavných noriem pre vysokorýchlostné železničné trate, z hľadiska súladu s normami technológie zvárania.

Metóda plynového lisovania

Táto technológia zvárania je založená na spájaní kovových koľajnicových spojov pri relatívne nízkych teplotách (výrazne pod hranicou tavenia), ale pri dostatočne vysokom tlaku.

Medzi hlavné výhody metódy plynového lisovania patrí homogenita štruktúry materiálu v zóne zvárania, ako aj vysoká pevnosť výsledného spoja.

Vďaka uvedeným výhodám dokáže táto metóda efektívne „uvariť“ aj veľmi ťažké a rozmerné železničné výrobky. Pred zváraním sa konce takýchto koľajníc navzájom pevne spoja, potom sa pomocou špeciálneho nástroja (rezačka koľajníc s kotúčovou pílou alebo mechanickou pílou) súčasne odrežú.

V dôsledku prípravných operácií je zabezpečená požadovaná tesnosť lícovania koncových častí koľajníc s vysokou čistotou rozhrania kovu.

Okrem toho sa konce bezprostredne pred zváraním ošetria dichlóretánom alebo tetrachlórmetánom. V štádiu prípravy koľajníc na zváranie sa ich konce zahrejú na požadovanú teplotu pomocou špeciálnych kombinovaných horákov, ktoré zabezpečia získanie dostatočnej teploty.

Po dôkladnom zahriatí sa konce koľajníc upnú pomocou špeciálne navrhnutého hydraulického lisu a ďalej sa zahrievajú až na 1200 stupňov.

V procese zvárania sú telesá horákov mierne posunuté vzhľadom na spracovávaný spoj (robia malé oscilačné pohyby). Frekvencia takýchto periodických pohybov spravidla nepresahuje 50 kmitov za minútu.

Súčasne s týmito pohybmi plynového horáka sú koľajnice stláčané hydraulickým lisom silou 10 až 13 ton, ktorej presná hodnota je určená špeciálnymi výpočtami. Podľa výsledkov takéhoto spracovania je zváraný kov na križovatke uložený asi o 20 milimetrov.

Na realizáciu opísaného technologického reťazca sa používa špeciálne zariadenie na lisovanie plynu (univerzálne stroje).

Po dokončení celého komplexu operácií plynového zvárania sa hotový spoj starostlivo očistí od trosky a potom sa uvedie do normálneho vzhľadu (hovoria, že je „normalizovaný“).

Uvažované kľúčové metódy zvárania koľajových spojov sa teda používajú v súlade s technickými požiadavkami a podmienkami na vykonávanie opatrení na opravu a obnovu.

Zo všetkých prístupov vyniká aluminotermické zváranie ako to, ktoré najlepšie spĺňa moderné požiadavky na bezdotykovú obnovu koľajníc alebo kladenie železničných tratí. Práve termitová metóda sa najčastejšie využíva pri výstavbe a opravách moderných dopravných ciest.

Dokonca aj vyradené alebo dosluhujúce koľajnice sú žiadúcim prínosom pre každého obozretného majiteľa domu. Koniec koncov, koľajnica, ktorá je pevná a odolná voči korózii, môže nahradiť akýkoľvek kovový nosník.

Inštalácia konštrukcií z tohto typu valcovaného kovu je však veľmi náročná. Ťažké koľajnice vyžadujú silné zvary. Železničiari používajú na tieto účely špeciálnu termitovú kompozíciu. No, v každodennom živote sú potrebné špeciálne elektródy na zváranie železničných koľajníc. A v tomto článku popíšeme presne také produkty, s ktorými môžete koľajnice spojiť akýmkoľvek spôsobom, ktorý vám vyhovuje.

"Koľajnicové" elektródy

Pri rozhodovaní o tom, ktoré elektródy zvárať koľajnice, stojí za to vziať do úvahy hrúbku daného stupňa valcovaného kovu. Zdrojom prídavného materiálu v procese zvárania koľajníc preto môžu byť len špeciálne elektródy radu UONI, určené na spájanie hrubých konštrukcií. Okrem toho na zváranie koľajníc postačujú „juniorskí“ zástupcovia tejto série - elektródy UONI 13/45 a 13/55, s ktorými je možné spájať obrobky z vysoko uhlíkových alebo nízkolegovaných ocelí.

Elektródy UONI 13/45 a 13/55 sa líšia od iných zdrojov prídavného materiálu špeciálnym tavivom (povlakom), ktoré zahŕňa feromangánové rudy, grafit, kremík a iné materiály.

Vďaka tejto viaczložkovej zmesi je zabezpečené stabilné horenie oblúka, ktorý prenáša vysokú teplotu do zóny zvárania a je potlačená tvorba pórov vo zvare. Zaujímavé je aj zloženie elektródového drôtu. Je vyrobený zo zliatiny železo-uhlík legovanej niklom a molybdénom. Priemer drôtu - 2-5 milimetrov.

Výsledkom je, že na základe špeciálneho zloženia taviva a prídavného materiálu poskytuje séria UONI nielen vysokú rýchlosť prevádzky, ale aj nemenej vysokú pevnosť zvaru.

Príprava elektródy na zváranie

Elektródy na zváranie koľajníc - práca vo veľmi ťažkých podmienkach. Koniec koncov, hrúbka spojených hrán sa v tomto prípade môže rovnať niekoľkým desiatkam centimetrov.

Preto sú na kvalitu takýchto elektród kladené špeciálne požiadavky, a to:

Na povlaku takýchto elektród by nemali byť žiadne veľké trhliny.
Vlhkosť náteru musí zodpovedať určitej hodnote.

A ak je možné vizuálne skontrolovať súlad elektródy s prvou požiadavkou, potom s vlhkosťou je všetko oveľa komplikovanejšie. Preto sa pred zváraním všetky elektródy zo série UONI podrobia povinnej kalcinácii (sušení) v špeciálnej inštalácii.

Tento postup vyzerá ako zahriatie produktu na teplotu 350-400 stupňov Celzia. Elektródy sa navyše vložia do už vyhriatej „pece“ a „chradnú“ v nej asi 1-2 hodiny.

Po takejto príprave môžu byť elektródy použité v akejkoľvek polohe, s ich pomocou tvoria spodné a stropné a vertikálne švy s jednosmerným prúdom a prepólovaním spojenia.

Jedinou "kontraindikáciou použitia" pre sériu UONI je zváranie zhora nadol.

steelguide.ru

Spôsob zvárania koľajových spojov

Vynález sa týka oblasti zvárania, konkrétne zvárania železničných koľajníc. Na okrajoch koľajníc (1) a (2) alebo na hrane jednej z koľajníc je urobený priečny rez pozdĺž zvislej roviny od hlavy po začiatok podrážky koľajnice. Pozdĺž koncového povrchu koľajníc alebo koľajnice sa urobí horizontálny rez kolmo na predtým vytvorený rez a koncový povrch podošvy sa skosí pod uhlom 45°, aby sa vytvoril tupý (3) na základni podošvy. Nainštalujte koľajnice s požadovanou technologickou vôľou (4). Zvárací drôt sa vloží do medzery spolu s izolovaným koncovým hrotom držiaka elektródy zváracieho poloautomatu. Zváranie elektrickým oblúkom sa vykonáva kontinuálne po celej výške koľajnice pomocou bočných tvarovacích prelisov v zváracej zóne pri zváracom prúde, ktorý zaisťuje vytvorenie kvapalného bazéna v celom objeme technologickej medzery. Kvapalný kúpeľ v koreni zvaru sa získa roztavením okrajov základného kovu koľajníc. Zvyšujú sa mechanické vlastnosti zvaru a produktivita procesu a uľahčuje sa aj práca zvárača. 2 chorý.

[0001] Vynález sa týka spôsobov zvárania koľajníc elektrickým oblúkom a možno ho použiť predovšetkým na poloautomatické oblúkové zváranie koľajníc.

Je známy spôsob automatického zvárania spojov železničnej trate, pri ktorom sa koľajnice zvárajú pomocou elektrického oblúkového zváracieho stroja (pozri Japonsko č. 08-00328 A, trieda B23K 31/00, zverejnené 09.01.1996).

Tento spôsob zvárania však nie je možné použiť v podmienkach rôzneho opotrebovania pracovných plôch hlavy koľajnice a vyžaduje vysokú kvalifikáciu zváračov.

Technickou podstatou a dosiahnutým výsledkom je najbližšie známy spôsob zvárania koľajníc železničnej trate vybraný ako prototyp, ktorý zahŕňa orezanie hrán koľajníc alebo hrán niektorej z koľajníc, osadenie koľajníc s potrebnou technologickou medzerou, zavedenie zváracieho drôtu do medzery a oblúkové zváranie pomocou bočných tvarovacích prelisov-formy v zváracej zóne pri zváracom prúde a pozri objem technologickej kvapaliny USS v zváracom prúde 8 autora. 136, trieda V23K 9/02, 1942).

Pri známom spôsobe sa koľajnice inštalujú s medzerou medzi okrajmi, ktoré sa majú zvárať, od 9 do 14 mm. S takouto medzerou sa zvar získa hlavne v dôsledku roztavenia materiálu elektródy. Zvarené hrany sa zohrejú natoľko, že sa vytvorí spoločný bazén roztaveného kovu, ktorý sa počas celej doby zvárania udržiava v tekutom stave. Ako formy, ktoré tvoria vonkajšiu stranu zvarového spoja, môžu slúžiť grafitové dosky, ktorých vnútorný povrch je vytvorený vo forme koľajnice. Veľkosť a tvar výstuže zvaru závisí od veľkosti a tvaru zodpovedajúceho vybrania, ktoré je vytvorené vo forme.

Konce koľajníc sú rezané rezačkou koľajníc pozdĺž roviny kolmej na os koľajnice. Skosené hrany pred zváraním nevyrábajú. Medzera medzi koncami koľajníc rádovo 9-14 mm neumožňuje zváranie okrajov podrážky koľajníc, preto sa na vytvorenie zadnej strany koreňa zvaru používa tvarovacia podšívka. Zvar je získaný najmä v dôsledku roztavenia materiálu elektródy, ktorého roztavená hmota vypĺňa medzeru medzi koncami podošvy koľajnice a tvarovacím obložením.

Najvýznamnejšou nevýhodou tejto metódy je častá výmena elektródy (dĺžka elektródy používanej na ručné zváranie koľajníc je 450 mm). Po vyhorení elektródy sa proces zvárania preruší. Na povrchu zvaru sa vytvorí tvrdá ochranná trosková kôra. Ak chcete pokračovať v procese zvárania, je potrebné znova zapáliť oblúk, roztaviť trosku a pokračovať v procese. Pravidelné prerušovanie oblúka vedie k tvorbe defektov, ako je nedostatok prieniku, troskové inklúzie a plynové póry vo zvare. Tieto chyby sú dôvodom nízkych mechanických vlastností zvarového spoja.

Technickým výsledkom použitia tohto vynálezu je zlepšenie mechanických vlastností zvaru; skrátenie času zvárania koľajníc; úspora drahých zváracích materiálov, ako aj uľahčenie práce zvárača.

Uvedený technický výsledok je dosiahnutý tým, že pri spôsobe zvárania koľajníc železničnej trate, vrátane rezania hrán koľajníc alebo hrán jednej z koľajníc, osádzania koľajníc s potrebnou technologickou medzerou, zavádzania zváracieho drôtu do štrbiny a oblúkového zvárania pomocou bočných formovacích prelisov v zváracej zóne pri zváracom prúde, ktorý zaisťuje vytvorenie tekutej kaluže v celom objeme zvislej hrany koľajnice alebo technologickej štrbiny, pri rezaní hrán zvislej koľajnice alebo technologickej medzery. sa vykonáva v rovine od hlavy po začiatok podrážky koľajnice, vodorovný rez pozdĺž koncovej plochy koľajnice kolmo na predtým urobený rez a skosenie na čelnej ploche podošvy pod uhlom 45° s vytvorením tuposti na spodku podrážky a zváranie elektrickým oblúkom sa vykonáva kontinuálne po celej výške koľajnice pomocou poloautomatického zváracieho stroja, ktorý je v zváracom stroji vložený do zváracieho konca s technologickou špičkou, ktorá je vybavená zváracou špičkou koreň švu sa vykonáva roztavením okrajov základného kovu koľajníc.

Navrhovaný spôsob zvárania je možné realizovať v dvoch verziách.

Obrázok 1 znázorňuje zvarový spoj s prípravou hrany jednej z koľajníc, obrázok 2 - zváraný spoj s prípravou 2 hrán koľajníc.

Na obr.1 označené: 1 - koľajnica (bez opracovania hrán), 2 - koľajnica s pripravenou hranou, 3 - otupenie, 4 - medzera medzi hranami, α - uhol medzi hranami.

Na obr.2 označené: 1, 2 - koľajnice s pripravenou hranou, 3 - otupenie, 4 - medzera medzi hranami, α - uhol medzi hranami. Uhol α medzi okrajmi je v rozsahu 30-60°.

V prvej verzii metódy zvárania s prípravou okraja jednej z koľajníc sú okraje koľajníc alebo okraj jednej z koľajníc predbežne opracované, pričom sa medzi koncami koľajníc udržiava medzera 22-25 mm. Na zváracom držiaku je namiesto obvyklého náustku inštalovaný špeciálny hrot (izolovaná koncová tryska), ktorý umožňuje zváranie do úzkej medzery po celej výške koľajnice. Hrot s drôtom sa zasunie do medzery a zváranie sa vykonáva pomocou formovacích formovacích dosiek v zóne zvárania pri prúdovej sile, ktorá zaisťuje vytvorenie tekutého bazéna v celom objeme medzery. Na zvýšenie pevnosti zvarového spoja sa konce koľajníc pripravia tak, že sa odrežú pozdĺž zvislej roviny zvierajúcej s pozdĺžnou osou koľajnice uhol 45°, aby zvar pri odvaľovaní kolesa po povrchu hlavy koľajnice podliehal minimálnemu zaťaženiu. Zváranie sa vykonáva kontinuálnym, poloautomatickým oblúkovým spôsobom.

Zvárajte železničné koľajnice tapa R65. Okraje koľajnice sú pripravené z dvoch koncov alebo z jedného konca, pričom medzi koncami koľajníc sa udržiava medzera 22-25 mm. Povrchy koncov koľajníc sa pred zváraním očistia na kovový lesk. Pod podrážkou koľajníc, ktoré sa majú zvárať, je nainštalovaná medená podšívka, ktorá tvorí zadnú stranu švu a je pripevnená svorkou. Podošva koľajnice je zvarená samotieniacim plneným drôtom s priemerom 1,6 mm, pri prúdovej sile 190-200 A. Bočné medené formy - formy sú inštalované na hrdle a hlave koľajníc a upevnené svorkou. Zvarte krk a hlavu koľajnice.

Navrhovaný spôsob umožňuje získať zvar s mechanickými vlastnosťami, ktoré sú ekvivalentné vlastnostiam základného kovu, pričom získané mechanické vlastnosti zvaru zvyšujú životnosť koľajníc na životnosť koľajníc inštalovaných v koľajisku bez zvárania.

V druhom variante spôsobu zvárania s prípravou 2 hrán koľajnice sú hrany koľajnice alebo hrana jednej z koľajníc predbežne opracované, pričom sa urobí priečny rez pozdĺž zvislej roviny od hlavy po začiatok podrážky koľajnice a potom sa urobí horizontálny rez pozdĺž koncovej plochy koľajnice kolmo na predtým urobený rez a na koniec podrážky sa vloží zbrúsená elektróda so skosením technologickej základne koľajnice, vo vnútri sa odstráni skosenie podrážky s vôľou koľajnice. medzera a zváranie sa vykonáva pomocou poloautomatického zváracieho stroja a pomocou foriem na mieste zvárania pri prúdovej sile, ktorá zaisťuje vytvorenie kvapalného kúpeľa v celom objeme medzery a kvapalný kúpeľ v koreni zvaru sa získa roztavením okrajov základného kovu.

Okraje koľajníc alebo hrana jednej z koľajníc sú predbežne opracované, pozdĺž zvislej roviny od hlavy po začiatok podrážky koľajnice sa urobí priečny rez a pozdĺž koncovej plochy koľajnice sa urobí horizontálny rez kolmo na predtým urobený rez a na konci podrážky sa odstráni skosenie s tuposťou na spodku podrážky koľajnice a roztavením kovu sa získa roztavený kovový kúpeľ na koreni podrážky koľajnice.

Zvárajte železničné koľajnice tapa R65. V mechanických dielňach sa merajú vzdialenosti pre kus koľajnice 3 m alebo viac v súlade s TU 32 TsP-670-88 a okraje koľajnice sa pripravujú z oboch koncov na inštaláciu na miesto chybnej koľajnice. V tomto prípade sa urobí priečny rez pozdĺž vertikálnej roviny od hlavy po začiatok podrážky koľajnice. Potom sa pozdĺž koncového povrchu koľajnice urobí horizontálny rez kolmo na predtým urobený rez a na konci podrážky sa odstráni skosenie pod uhlom 45° s tuposťou 2 mm na základni podrážky koľajnice. Značky sa robia na koľajnici, z ktorej je odstránený chybný úsek. Poškodený kus koľajnice sa odreže, rovnako veľký ako pripravený, a na toto miesto sa nainštaluje kus koľajnice s hranami pripravenými na zváranie. Medzera medzi koľajnicami je 2 mm. Konce koľajníc sa pred zváraním očistia na kovový lesk.

Pod podrážkou zváraných koľajníc je nainštalovaná medená podšívka tvoriaca zadnú stranu švu a upevnená svorkou. Koreň švu je zvarený elektródou značky UONI - 13/65 s priemerom 3 mm, prúdom 140-160 A, s následným vyplnením medzery medzi koncami pätky koľajnice elektródou značky UONI - 13/65, s priemerom 5 mm, prúdom 250-280 A.

Bočné medené formy sú inštalované na krku a hlave koľajníc a upevnené svorkou. Krk a hlava koľajnice sú zvarené elektródami značky UONI - 13/65, priemer 5 mm, prúd 250-280 A.

Metóda zvárania koľajníc železničnej trate, vrátane rezania hrán koľajníc alebo okraja jednej z koľajníc, inštalácie koľajníc s potrebnou technologickou medzerou, zavádzania zváracieho drôtu do medzery a oblúkového zvárania pomocou bočných formovacích dosiek v zváracej zóne pri zváracom prúde, ktorý zaisťuje vytvorenie tekutého bazéna v celom objeme technologickej medzery, vyznačujúci sa tým, že pri rezaní hrán koľajnice po okraj jednej zvislej hlavy koľajnice sa vytvorí- podrážky koľajnice, vodorovný rez pozdĺž koncovej plochy koľajnice kolmo na predtým urobený rez a na koncovej ploche podošvy sa urobí skosenie pod uhlom 45° s vytvorením tuposti na spodku podrážky a zváranie elektrickým oblúkom sa vykonáva nepretržite po celej výške koľajnice pomocou poloautomatického zváracieho stroja s držiakom elektródy, ktorý je vložený do zváracieho hrotu s technologickou špičkou, ktorá je vložená do zváracej koncovky so zváracou lištou. am sa uskutočňuje v dôsledku natavenia hrán základného kovu koľajníc.

www.findpatent.ru

Spôsoby zvárania koľajníc (elektrický kontakt, elektrický oblúk, tlakové plynové a aluminotermické zváranie), strana 2

Zváranie koľajníc druhým spôsobom - lemovanie s predbežným prerušovaným ohrevom pozostáva z prerušovaného ohrievacieho stupňa, kontinuálneho lemovania; etapy ubíjania a zvárania, etapy chladenia zvarových spojov. Pri tomto spôsobe, na rozdiel od prvého spôsobu, sa ohrev kovu koľajníc uskutočňuje opakovaným cyklickým zatváraním a otváraním koncov koľajníc. Elektrokontaktné zváranie poskytuje najvyššiu kvalitu zvarových spojov. Kvalita zvarových spojov je určená stupňom plastickej deformácie a zahriatím kovu koľajnice. V tomto smere je prioritou povinnosť dôsledne zabezpečiť režimy zvárania schválené Hlavným riaditeľstvom trate Ministerstva železníc.

7.3. Oblúkové zváranie

Pri zváraní elektrickým oblúkom sú koľajnice spojené kovom elektródy, ktorá sa roztaví z tepla oblúkového výboja.

Zváranie spojov elektrickým oblúkom nevyžaduje použitie sedimentačného tlaku. Na toto zváranie sa používa striedavý prúd z transformátora alebo jednosmerný prúd z mobilnej zváracej jednotky.

Najlepšou metódou zvárania elektrickým oblúkom je metóda kúpeľa, pri ktorej sú konce koľajníc, rezané kolmo na pozdĺžnu os, inštalované bez zlomenia v pôdoryse a v profile s prevýšením 3-5 mm, a v tejto polohe sú upevnené s medzerou 14-16 mm.

Medzi konce je vložená elektróda, cez ktorú prechádza prúd 300-350 ampérov. Roztavený kov elektródy vyplní medzeru medzi koncami pozdĺž celého úseku koľajnice.

Aby sa zabránilo šíreniu roztaveného kovu elektródy, používajú sa inventárne medené formy na uzavretie medzery zospodu a zo strán. Zvarové spoje sú po celom obvode koľajnice prebrúsené. Kvalita zvarového spoja závisí od elektród a ich povlaku, stálosti tekutého stavu kovu až do konca procesu zvárania a dôkladnosti spracovania švu.

Zváranie elektrickým oblúkom sa používa len pre koľajnice položené na staničných koľajach, okrem hlavných a prijímacích-odchodových.

7.4. Plynové tlakové zváranie

Plynové tlakové zváranie poskytuje kovové spojenie pri teplote

pod bodom topenia s použitím tlaku.

Hlavnou výhodou plynotlakového zvárania koľajníc je vysoká kvalita spoja a získanie homogénnej kovovej štruktúry v oblasti spoja, preto je tento typ zvárania výhodný najmä pri použití na ťažšie typy koľajníc.

Konce dvoch koľajníc sa pred zváraním tesne pripevnia k sebe a spolu so spojom sa konce oboch koľajníc súčasne odrežú kotúčovou pílou na stroji na rezanie koľajníc alebo mechanickou pílkou, čím sa zabezpečí tesnosť koncov a čistota kovu. Bezprostredne pred zváraním je potrebné konce koľajníc dôkladne umyť tetrachlórmetánom alebo dichlóretánom. Príprava pred zváraním spočíva v predhriatí koncov koľajníc.

Na ohrev koľajnice sa používajú viacplamenové horáky typu MG-50R,

MG - 65R, MG - 75R. Viacplamenný horák typu MG - R65 je znázornený na obrázku 1.3.

Obr. 7.3: Viacplamenový horák MG-R65 (a) a jeho telo (b): Obr.

1 - horná časť horáka; 2 - podložky s otvormi na plyn; 3 - spodná časť horáka; 4 - plynovod; 5 a 9 - potrubia na tečúcu vodu; 6 - pripojenie plynovej konzoly 1 a 3; 7 - komora na distribúciu plynu; 8 - šnúra s vsuvkou; 10 - predĺženie spájajúce sud s miešacou komorou; 11 - zmiešavacia komora; 12 - hlaveň horáka; 13 a 14 - armatúry na prívod plynu do suda.

Konce koľajníc sú zovreté hydraulickým lisom a ohrievané na teplotu 12000C systémom viacplamenových horákov oscilujúcich pozdĺž spoja (50 kmitov za minútu). Súčasne sa koľajnice stláčajú silou stanovenou výpočtom (10 - 13 ton), kým sa nedosiahne ponor danej hodnoty (asi 20 mm).

Na zváranie sa používajú univerzálne plynové lisy SGP - 8U alebo MGP - 9.

Po zváraní sa spoj spracuje a potom sa normalizuje.

7.5. Aluminotermické zváranie

Vytvorenie vysokorýchlostných diaľnic a plynulých tratí stanovuje vysoké štandardy kvality pre koľajnice, najmä na ich križovatkách. Aluminotermické zváranie koľajníc plne spĺňa tieto normy.

Aluminotermické zváranie koľajníc je určené na spájanie v ľubovoľnej kombinácii objemovo kalených, povrchovo kalených a tepelne nekalených koľajníc.

Zváranie spojov koľajových výpletov a spojov (okrem izolačných) výhybiek položených na drevených alebo železobetónových podvaloch a nosníkoch sa môže vykonávať na hlavných, odjazdových, staničných a hrboľových tratiach železníc Ruskej federácie, na prístupových cestách priemyselných podnikov, ako aj v metre.

Tento proces je založený na termitovej reakcii, ktorú objavil v roku 1896 profesor Hans Goldschmidt, čo je chemická reakcia na redukciu čistého železa z jeho oxidu pomocou hliníka s uvoľnením veľkého množstva tepla:

Fe2O3 + 2Al => 2Fe + Al2O3 + 849 kJ

Termitová reakcia nastáva v tégliku v priebehu niekoľkých sekúnd po zapálení termitovej časti, pozostávajúcej zo zmesi hliníkového prášku, oxidu železa, oceľových častíc, ktoré tlmia reakciu, a legujúcich prísad potrebných na získanie ocele požadovanej kvality. Reakcia prebieha pri teplotách nad 2000 °C s konečným oddelením produktov reakcie po vrstvách: tekutá oceľ (dole) a ľahká troska (hore).

V Rusku VNIIZhT spolu so zahraničnými spoločnosťami Snaga (Slovensko), Electro-Termite (Nemecko), Reltech (Česká republika a Francúzsko) vykonávajú práce súvisiace s termitovým zváraním koľajových prvkov v oblasti spojovacích koľají. Pri ukladaní bezšvíkovej koľaje zohráva vedúcu úlohu termitová metóda zvárania koľajníc (obr. 1.4.). V súčasnosti je v oblasti výhybiek hlavným spôsobom spájania koľajníc. Ide o cenovo výhodnú technológiu s veľkou aplikačnou flexibilitou. Vo väčšine prípadov je možné zváranie vykonať bez zatvorenia javiska. Technológia spoločnosti "Electro-Termite", ktorá získala najväčšiu distribúciu v porovnaní s inými spoločnosťami, predstavuje na ruskom trhu dve hlavné metódy elektrotermitového zvárania, a to takzvanú metódu SoBoS (SoWoS) a metódu SkFau (SkV) (obr. 1.5).

vunivere.ru

Elektródy na zváranie železničných koľajníc

Ľudia, ktorí vykonávajú rozsiahlu výstavbu alebo sú jednoducho zvyknutí robiť všetko silne, potom určite čelia problému zvárania koľajníc. Zváracie koľajnice sú problémom, pretože majú veľký priemer a v dôsledku toho vytvárajú prekážky pre pohodlné zváranie. Preto na zváranie koľajníc musíte použiť vysokokvalitné elektródy, ktoré vám umožnia úplne si byť istí kvalitou zváraného produktu.

Jednou z elektród, ktoré možno použiť na zváranie koľajníc, sú UONI 13/45 alebo UONI 13/55. Áno, skutočne, zváracie elektródy UONI sú vynikajúcou voľbou na zváranie takých hrubých konštrukcií, ako sú koľajnice.

Elektródy UONI sa používajú na zváranie kritických kovových konštrukcií, kde sú kladené vysoké nároky na kovový šev z hľadiska rázovej pevnosti. Mnoho profesionálnych zváračov odporúča elektródy UONI na zváranie konštrukcií pracujúcich pod zaťažením, tlakom a inými vplyvmi prostredia.

Zváranie elektródami UONI umožňuje získať vysoko kvalitný kov, ktorý má vysokú odolnosť proti praskaniu a obsahu vodíka. Zváranie elektródami UONI je možné vykonávať vo všetkých priestorových polohách. Na zváranie je potrebné použiť jednosmerný prúd s obrátenou polaritou.

Materiálom na výrobu zváracích elektród UONI je zvárací drôt Sv-08A, ktorý plne vyhovuje štátnym normám prijatým v našej krajine. Na povrchu povlaku zváracích elektród UONI sú povolené malé trhliny, ktoré môžu byť na povlaku zváracej elektródy. Ak je však povlak zváracej elektródy vážne poškodený, potom musíte skontrolovať, kde ich skladujete, pretože vlhkosť môže poškodiť zváraciu elektródu.

V povlakoch zváracích elektród UONI sú niektoré funkcie, ktoré si pred použitím vyžadujú povinnú kalcináciu. Kalcinácia elektród UONI sa uskutočňuje pri teplote 350 až 400 stupňov Celzia.

Zapekacie elektródy pred zváraním uľahčujú prácu s nimi a umožňujú, aby bol nimi aplikovaný zvarový šev odolnejší. Tiež pečenie alebo sušenie elektród pri špecifikovanej teplote spôsobuje, že sú menej náchylné na vlhkosť.

Ako vidíte, použitie zváracích elektród UONI umožňuje vysoko kvalitné zváranie. Vďaka ich vysokej kvalite a zváracím vlastnostiam môžete začať so zváraním koľajníc v krátkom čase.

Zváranie koľajníc je náročná práca, takže aby ste to zvládli čo najrýchlejšie a najefektívnejšie, musíte použiť elektródy UONI. Aby ste mohli elektródy UONI piecť a skladovať na vhodnom mieste, je pre vás najlepšie zakúpiť si špeciálnu rúru na pečenie elektród.

Jedna z tých elektród, ktoré možno použiť na zváranie koľajníc, sú SSSI 13/45 alebo SSSI 13/55. Áno, skutočne, zváracie elektródy UONI sú vynikajúcou voľbou na zváranie takých hrubých konštrukcií, ako sú koľajnice.

Elektródy UONI sa používajú na zváranie kritických štruktúr z kovu, keď sa predloží na kovový šev vysoké nároky na rázovú pevnosť. Mnoho profesionálnych zváračov odporúča elektródy UONI na zváranie konštrukcií pracujúcich pod zaťažením, tlakom a inými vplyvmi prostredia.

Materiálom na výrobu zváracích elektród UONI je zvárací drôt Sv-08A, ktorý plne vyhovuje štátnym normám prijatým u nás. Na povrchu povlaku zváracích elektród UONI sú povolené malé trhliny, ktoré môžu byť na povlaku zváracej elektródy. Ak je však povlak zváracej elektródy vážne poškodený, potom musíte skontrolovať, kde ich skladujete, pretože vlhkosť môže poškodiť zváraciu elektródu.

Elektródy na pečenie pred zváraním uľahčuje prácu s nimi a umožňuje, aby bol nimi aplikovaný zvarový šev odolnejší. Tiež pečenie alebo sušenie elektród pri špecifikovanej teplote spôsobuje, že sú menej náchylné na vlhkosť.

Teraz som bol v depe Pechatniki, kde sa nachádza celý závod na zváranie koľajníc.
Milujem natáčanie akéhokoľvek takého industriálu, pozrime sa, ako sa to robí.

01. V podchode a na vysokorýchlostných úsekoch železníc sa zvyčajne používa bezšvíková cesta. Znižuje hluk a vibrácie a zvyšuje rýchlosť vlakov. Profily koľajníc sa pri ich ukladaní zvárajú a brúsia. Nedávno som v dvoch podrobných správach ukázal, ako sa to deje na záťahoch. Na takúto prácu je ale väčšinou veľmi málo času, účelnejšie je priniesť si navarené mihalnice, maximálna možná dĺžka na prepravu, ktorá môže byť až 138 metrov.

02. Preto sú koľajnice zvárané v špeciálnej továrni. V moskovskom metre je takýto závod v elektrickom sklade Pechatniki. V roku 2013 bola zrekonštruovaná a jej produktivita vzrástla zo 150 na 220 kilometrov koľajníc ročne. Metro v Moskve sa aktívne buduje, je potrebných veľa koľajníc a čo najskôr.

05. Krátke kusy koľajnice, tie, ktoré vidíte na titulnom obrázku, sú umiestnené na špeciálnom dopravníku, z ktorých sú v továrni dva.

07. Budúci bič sa pomaly pohybuje po dopravníku a prechádza niekoľkými kľúčovými stupňami.

08. Na správnych miestach budúcej mihalnice sa vyvŕtajú otvory pre spoje: dráha nemôže byť po celej dĺžke bezškárová, zvyčajne jej úseky majú dĺžku 250 metrov až niekoľko kilometrov a spájajú sa klasickými spojovacími prvkami.

09. Jednou z najdôležitejších etáp je zváranie úlomkov koľajníc. V závode sa vyrába pomocou elektrického zvárania a nie termitu, ako pri záťahu. Prúd s napätím len 6 voltov, ale veľkou silou, zahreje kov až na 2000 stupňov Celzia. Rovnaký stroj odreže prebytočný kov z križovatky. Potom križovatku skontroluje špecialista.

10. V ďalšej fáze sa miesto zvárania vyleští v špeciálnej komore. Manuálne. Ťažká a hlučná práca v stiesnených priestoroch.

11. Bič sa pohybuje ďalej a teraz je spoj v laserovom stroji na tepelné spracovanie. Kov sa opäť zahreje na 850 stupňov a rýchlo sa ochladí vzduchom. Toto sa robí s cieľom eliminovať možné mikrotrhliny v kove a opätovne vytvrdiť spoj.

12. Proces je riadený počítačom.

13. Po tepelnom spracovaní laserom sa spoj ochladí vodou až na 40 stupňov.

14. Poslednou fázou zvárania koľajníc vo výrobe je ultrazvuková detekcia defektov. V tejto fáze sa kontroluje kvalita výslednej mihalnice a neprítomnosť mikrotrhlín, ktoré by mohli ovplyvniť pevnosť koľajnice počas prevádzky. Tento postup sa následne pravidelne opakuje na záťahoch pomocou mobilných komplexov na detekciu chýb. Ale toto je téma na samostatnú správu.

16. Hotové mihalnice, ich dĺžka, ako som písal vyššie, dosahuje 138 metrov, sú vynášané na rozostavané úseky alebo opravované pomocou motorových vozíkov a špeciálnych prívesov

20. Stroj na pripevňovanie koľajníc k podvalom.

21. Motorové kamióny v depe pri závode čakajú na noc na odvoz hotových koľajových výpletov na záťahy.

Teraz viete, ako sa to robí.

Ďalšie moje správy k téme