اصل و ویژگی های روش جوشکاری ریل بدون درز

با توسعه سریع راه‌آهن‌های پرسرعت و سنگین، ساختار مسیر به تدریج با خطوط بدون درز خطوط معمولی جایگزین می‌شود. در مقایسه با خطوط معمولی، خط بدون درز تعداد زیادی از اتصالات ریلی را در کارخانه از بین می برد، بنابراین مزایای اجرای روان، هزینه های نگهداری مسیر کم و عمر طولانی را دارد. در حال حاضر به روش اصلی ساخت خطوط راه آهن پرسرعت تبدیل شده است. خط بدون درز یک فناوری جدید مهم در مسیر راه آهن است. خطی که از جوش دادن ریل های فولادی معمولی به ریل های بلند با طول مشخص، جوشکاری و گذاشتن ریل های بلند با طول معین ایجاد می شود، خط بدون درز نامیده می شود. جوشکاری ریلی بخش مهمی از تخمگذار خطوط بدون درز است.

در حال حاضر، روش های جوشکاری اتصالات ریلی خط بدون درز عمدتاً شامل جوشکاری تماسی ریلی، جوشکاری با فشار گاز و جوشکاری آلومینومترمی است:

01 روش و فرآیند جوشکاری تماسی

جوشکاری تماسی ریلی (جوشکاری فلاش) عموماً در جوشکاری کارخانه ای استفاده می شود. 95 درصد از خط بدون درز با این فرآیند تکمیل می شود، یعنی ریل استاندارد با طول 25 متر و بدون سوراخ به یک ریل بلند 200-500 متری جوش داده می شود.

اصل این است که از جریان الکتریکی برای تولید گرما از طریق سطح تماس ریل برای ذوب بخشی از سطح انتهایی ریل استفاده شود و سپس جوشکاری با برهم زدن کامل شود. از آنجایی که منبع حرارت جوشکاری جوشکاری تماسی از منبع حرارت داخلی قطعه کار می آید، گرما متمرکز می شود، زمان گرمایش کوتاه است، فرآیند جوشکاری نیازی به فلز پرکننده ندارد، فرآیند متالورژی نسبتاً ساده است، منطقه متاثر از حرارت کوچک است و به راحتی می توان یک اتصال جوشی با کیفیت بهتر به دست آورد.

فرآیند جوشکاری که توسط کارخانه جوش ریلی اتخاذ می شود، اساساً یکسان است، از جمله: تطبیق ریل، تشخیص عیب، تعمیر وجه انتهایی ریل، ورود به ایستگاه جوشکاری، جوشکاری، سنگ زنی خشن، سنگ زنی ریز، صاف کردن، عادی سازی، عیب. تشخیص، ورود به سکوی ریلی، نصب فرآیند جوشکاری حیاتی ترین فرآیند در بین تمامی فرآیندها است. کیفیت جوش ارتباط مستقیمی با حجم کار تعمیر و نگهداری خط دارد. در صورت وجود مشکل، ایمنی رانندگی را در موارد جدی به خطر می اندازد. در مقایسه با سایر روش های جوشکاری ریلی، جوشکاری فلاش از درجه اتوماسیون بالایی برخوردار است و کمتر تحت تأثیر عوامل انسانی قرار می گیرد. تجهیزات جوشکاری مجهز به کنترل کامپیوتری، با نوسانات جزئی در کیفیت جوش و بهره وری جوش بالا است. در شرایط عادی، در مقایسه با جوشکاری با فشار گاز و جوشکاری ترمیت، استحکام درز جوش تماسی ریل بیشتر است و میزان شکستگی روی خط حدود 0.5/10000 یا کمتر است. با این حال، در مقایسه با مواد پایه، به دلایل زیر استحکام آن همچنان کمتر از مواد پایه است:

(1) ریل یک ماده میله ای با بخش بزرگ است و مواد هسته آن ضعیف است و دارای نقطه ذوب پایین، دانه های سست و درشت است. در طی فرآیند جوشکاری و برهم زدن، مواد لبه اکسترود می‌شوند و مواد هسته با انبساط به بیرون جایگزین می‌شود و بافت فیبری منقطع و خم می‌شود و هر چه میزان آشفتگی بیشتر باشد، این وضعیت آشکارتر می‌شود.

(2) به دلیل تأثیر حرارتی جوشکاری در دمای بالا، دانه ها در ناحیه 1-2 میلی متری اطراف جوش درشت هستند و دانه ها به درجه 1-2 کاهش می یابد.

(3) سطح مقطع ریل ناهموار است، بالا و پایین ریل بخش های فشرده و دو گوشه پایین ریل بخش های منبسط شده هستند. دمای دو گوشه پایین ریل در هنگام جوشکاری کم است. استرس دما

(4) عیوب وجود دارد که به سختی از بین بردن آنها در جوش - لکه های خاکستری.

02 روش و فرآیند جوشکاری تحت فشار گاز

در حال حاضر، پرکاربرد جوش فشار گاز ریل، یک دستگاه جوش فشار گاز سیار کوچک است که عمدتاً برای جوش دادن اتصالات اتصال ریل های بلند در محل استفاده می شود و همچنین می تواند از نورگیر بسته برای جوشکاری ریل های آسیب دیده استفاده کند.

اصل این است که صفحه انتهایی جوش داده شده ریل را به حالت پلاستیکی گرم می کنیم و تحت تأثیر نیروی برهم زننده ثابت، مقدار ناراحت کننده ایجاد می کنیم. هنگامی که مقدار ناراحت کننده به مقدار مشخصی می رسد، ریل به یک کل جوش داده می شود.

دستگاه های جوشکاری فشار هوای کوچک فعلی اساساً جوشکاری خانگی هستند و فرآیند جوش به طور کلی به مراحلی مانند پیش گرم کردن شعله اکسی استیلن، پیش فشار، برهم زدن فشار کم، برهم زدن فشار بالا، و نگه داشتن و فشار دادن فشار تقسیم می شود. باید ریل ها را به صورت دستی تراز کرد و شرایط گرمایش را با چشم غیرمسلح مشاهده کرد، بنابراین به شدت تحت تأثیر عوامل انسانی قرار می گیرد و مستعد خطاهای اتصالات جوش و عیوب اتصال است.

اما از آنجایی که دارای ویژگی های تجهیزات ساده، اندازه کوچک و وزن سبک است، جابجایی آن به صورت آنلاین، آفلاین و در محل ساخت و ساز آسان است و عملکرد آن نسبتاً ساده است، بنابراین برای جوشکاری ریل های بلند در محل ساخت و ساز بسیار استفاده می شود. .

03 روش و فرآیند جوشکاری ترمیت

جوش ترمیت به طور کلی در جوشکاری در محل ریل راه آهن استفاده می شود و یک روش ضروری برای خط کشی به خصوص برای قفل کردن خطوط بدون درز و تعمیر ریل های شکسته است. جوشکاری آلومینوترمیک ریل ها بر اساس میل ترکیب شیمیایی قوی بین آلومینیوم در شار و اکسیژن در شرایط دمای بالا است. این فلزات سنگین را کاهش می دهد و همزمان گرما را آزاد می کند و فلزات را به آهن مذاب برای ریخته گری و جوش ذوب می کند.

فرآیند مهم این است که شار ترمیت آماده شده را در یک بوته مخصوص قرار دهید، شار را با یک کبریت با دمای بالا مشتعل کنید، یک واکنش شیمیایی قوی ایجاد کنید و فولاد مذاب و سرباره با دمای بالا بدست آورید. پس از آرام شدن واکنش، فولاد مذاب با دمای بالا را در قالب ماسه ای که از قبل گرم شده است، بریزید و انتهای ریل های لب به لب را در قالب ماسه ذوب کنید، قالب ماسه را پس از خنک شدن بردارید و اتصالات جوش داده شده را به موقع شکل دهید. ، و دو بخش از ریل به یک جوش داده می شود. اگرچه تجهیزات جوشکاری آلومینوگرمیک دارای ویژگی های سرمایه گذاری کم، عملیات جوشکاری ساده و صافی خوب اتصال هستند، درز جوش یک ساختار ریخته گری نسبتاً ضخیم با چقرمگی و پلاستیسیته ضعیف است. بهتر است عملیات حرارتی پس از جوشکاری برای بهبود عملکرد اتصال جوش داده شده انجام شود. .

به طور خلاصه، کیفیت جوش ریل های بلند باید با جوشکاری تماسی و جوشکاری فشار گاز بهتر باشد. استحکام نهایی، استحکام تسلیم و استحکام خستگی جوشکاری تماسی و جوشکاری فشار گاز می تواند به بیش از 90 درصد فلز پایه برسد. کیفیت جوشکاری آلومینوترمیک کمی بدتر است، استحکام نهایی آن تنها حدود 70 درصد فلز پایه است، استحکام خستگی حتی بدتر است، تنها به 45 تا 70 درصد فلز پایه می رسد، و استحکام تسلیم کمی بهتر است، که نزدیک به جوشکاری تماسی است.