レールの溶接方法 (電気接触、電気アーク、ガス圧およびアルミノサーミック溶接)。 レール接合部の電気アーク溶接 手動アーク溶接によるレールの溶接

廃棄されたレールや耐用年数が終了したレールであっても、賢明な住宅所有者にとっては望ましい資産です。 結局のところ、丈夫で耐食性のあるレールは、あらゆる金属梁に取って代わることができます。

しかし、このタイプの圧延金属から構造物を設置することは非常に困難です。 重いレールには強力な溶接が必要です。 鉄道労働者はこれらの目的のために特別なテルミット組成物を使用します。 さて、日常生活では、鉄道レールを溶接するには特別な電極が必要です。 この記事では、自分にとって都合の良い方法でレールに接続できる製品について説明します。

「レール」電極

レールを溶接する電極を決定するときは、特定のグレードの圧延金属の厚さを考慮する価値があります。 したがって、厚い構造物を接合するために設計された UONI シリーズの特別な電極のみが、レール溶接プロセスにおけるフィラー材料のソースとして使用できます。 さらに、レールを溶接するには、このシリーズの「ジュニア」代表である電極UONI 13/45および13/55で十分であり、高炭素鋼または低合金鋼のワークピースを接合できます。

電極 UONI 13/45 および 13/55 は、フェロマンガン鉱石、グラファイト、シリコン、その他の材料を含む特殊なフラックス (コーティング) が他のフィラー材料ソースとは異なります。

この多成分混合により、アークの安定した燃焼が確保され、溶接部に高温が伝わり、溶接部の気孔の形成が抑制されます。 電極線の構成も興味深い。 ニッケルとモリブデンを合金化した鉄と炭素の合金で作られています。 ワイヤーの直径 - 2〜5ミリメートル。

その結果、フラックスとフィラー材料の特殊な組成に基づいて、UONI シリーズは高速動作だけでなく、同様に高い溶接強度も提供します。

溶接用電極の準備

レール溶接用の電極 - 非常に困難な条件で作業します。 結局のところ、この場合の接合されたエッジの厚さは数十センチメートルに達する可能性があります。

したがって、このような電極の品質には次のような特別な要件が課されます。

• このような電極のコーティングに大きな亀裂があってはなりません。
• コーティングの湿度は特定の値に対応する必要があります。

そして、電極が最初の要件に準拠しているかどうかを視覚的に確認できる場合、湿度の場合はすべてがはるかに複雑になります。 したがって、溶接前に、UONI シリーズのすべての電極は特別な設備で強制的に焼成 (乾燥) を受けます。

この手順は、製品を摂氏350〜400度の温度に加熱するように見えます。 さらに、電極はすでに加熱された「オーブン」に入れられ、その中で約1〜2時間「放置」されます。

このような準備の後、電極は任意の位置で使用でき、直流および逆極性の接続を使用して、下部、天井、および垂直の継ぎ目を形成できます。

UONIシリーズの唯一の「使用禁忌」は上から下への溶接です。

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レール継手の溶接方法

本発明は溶接の分野、すなわち鉄道レールの溶接に関する。 レール (1) と (2) の端、またはレールの 1 つの端で、垂直面に沿って、ヘッドからレールソールの始まりまで横方向のカットが行われます。 レールの端面に沿って水平にカットするか、以前にカットしたレールに垂直なレールを作成し、ソールの端面を 45°の角度で面取りしてソールの基部に鈍端 (3) を形成します。 必要な技術的クリアランスを確保してレールを取り付けます (4)。 溶接ワイヤは、半自動溶接機の電極ホルダーの絶縁先端チップとともに隙間に挿入されます。 電気アーク溶接は、技術的ギャップの全体積に液体プールが確実に形成される溶接電流で、溶接ゾーンで横方向の成形オーバーレイモールドを使用して、レールの高さ全体に沿って連続的に実行されます。 溶接の根元の液体バスは、レールの母材の端を溶かすことによって得られます。 溶接部の機械的特性とプロセスの生産性が向上し、溶接工の作業も容易になります。 2 病気。

本発明は、鉄道線路の電気アーク溶接方法に関し、主にレールの半自動アーク溶接に使用することができる。

電気アーク溶接機を使用してレールを溶接する、鉄道線路の接合部の自動溶接方法が知られている（日本国特開平０８－００３２８号公報、クラスＢ２３Ｋ ３１／００、１９９６年９月１日発行参照）。

しかし、この溶接方法は、線路の頭部の作業面がさまざまに摩耗している状態では使用できず、溶接工の高度な資格が必要です。

その技術的本質と達成された結果の点で最もよく知られているのは、プロトタイプとして選択された鉄道軌道レールの溶接方法です。これには、レールの端または一方のレールの端をトリミングすること、必要な技術ギャップを備えたレールの設置が含まれます。 、ギャップ内に溶接ワイヤを導入し、溶接電流で溶接領域にサイドフォーミングモールドオーバーレイを使用してアーク溶接を行い、技術的ギャップの全体積に液体プールの形成を保証します（ソ連著者の証明書第78136号を参照）クラス V23K 1942 年 9 月 2 日)。

既知の方法では、レールは、溶接される端部の間に９〜１４ｍｍの隙間を設けて設置される。 このようなギャップがある場合、主に電極材料の溶融により溶接が得られます。 溶接されたエッジは非常に高温になるため、溶融金属の共通のプールが形成され、溶接期間全体を通じてこのプールは液体状態に維持されます。 溶接継手の外側を形成する形状として、グラファイトプレートが機能し、その内面がレールの形状に作られています。 溶接部の補強のサイズと形状は、金型に作成される対応する凹部のサイズと形状によって異なります。

レールの端は、レールの軸に垂直な平面に沿ってレール カッターで切断されます。 溶接前のベベルエッジは発生しません。 レールの端の間の隙間が 9 ～ 14 mm 程度であるため、レールのソールの端を溶接することができないため、溶接ルートの裏側を形成するためにフォーミング ライニングが使用されます。 溶接は主に電極材料の溶融によって得られ、その溶融塊がレール底部の端部と成形ライニングとの間の隙間を埋める。

この方法の最も重大な欠点は、電極を頻繁に交換することです (レールの手動溶接に使用される電極の長さは 450 mm)。 電極が燃え尽きた後、溶接プロセスは中断されます。 溶接部の表面には硬い保護スラグの表面が形成されます。 溶接プロセスを続行するには、アークを再点火し、スラグを溶かしてプロセスを続行する必要があります。 アークが周期的に中断されると、溶け込みの欠如、スラグの混入、溶接部のガス細孔などの欠陥が形成されます。 これらの欠陥は、溶接継手の機械的特性が低下する理由です。

本発明の使用による技術的成果は、溶接部の機械的特性を改善することである。 レール溶接時間の短縮。 高価な溶接材料を節約し、溶接工の作業を容易にします。

指定された技術的成果は、レールの端または一方のレールの端を切断すること、必要な技術的ギャップを持ってレールを設置すること、溶接を導入することを含む、鉄道線路のレールを溶接する方法において達成される。ワイヤをギャップに挿入し、溶接電流の溶接ゾーンでサイドフォーミングオーバーレイモールドを使用してアーク溶接します。これにより、レールのエッジまたはレールのエッジを切断するときに、テクノロジーギャップの全体積に液体プールが確実に形成されます。レールのヘッドからレールソールの始まりまで垂直面に沿って横方向の切断が行われ、以前に作成された切断に垂直なレールの端面に沿って水平方向の切断が行われ、そこでソールの端面が除去されます。 45°の角度で面取りされており、ソールの付け根に鈍さが形成されており、電極ホルダーを備えた半自動溶接機を使用して、レールの全高さに沿って連続的に電気アーク溶接が行われます。溶接ワイヤとともに技術的ギャップに挿入される絶縁された端部の先端が、レールの母材の端を溶かすことによって継ぎ目の根元に液体バスが形成されます。

提案された溶接方法は 2 つのバージョンで実装できます。

図 1 は、レールの 1 つのエッジを準備した溶接ジョイントを示しています。図 2 - レールの 2 つのエッジを準備した溶接ジョイントを示しています。

図 1 では、1 - レール (エッジ処理なし)、2 - 準備されたエッジのあるレール、3 - 鈍化、4 - エッジ間のギャップ、α - エッジ間の角度がマークされています。

図 2 では、1、2 - エッジが準備されたレール、3 - 鈍化、4 - エッジ間のギャップ、α - エッジ間の角度がマークされています。 エッジ間の角度 α は 30 ～ 60°の範囲にあります。

レールの一方の端部を準備する溶接方法の最初のバージョンでは、レールの端部またはレールの一方の端部が事前に機械加工され、レールの端部間のギャップが 22 ～ 25 mm に維持されます。 。 溶接ホルダーには通常の口金の代わりに特殊なチップ（絶縁エンドノズル）が取り付けられており、レールの高さ全体に沿って狭い隙間に溶接することができます。 ワイヤを備えたチップをギャップに挿入し、溶接ゾーンで成形型プレートを使用して、ギャップの全容積に液体プールが確実に形成される電流強度で溶接を実行します。 溶接接合部の強度を高めるために、レールの端は、レールの長手軸に対して 45°の角度をなす垂直面に沿って切断して準備され、車輪が転がったときに溶接部にかかる負荷が最小限に抑えられます。レールの頭の表面。 溶接は連続半自動アーク方式で行われます。

鉄道レールのタパ R65 を溶接します。 レールの端は両端から、または一方の端から準備され、レールの端の間に 22 ～ 25 mm の隙間が維持されます。 溶接前のレール端の表面は金属光沢が出るまで洗浄されます。 溶接するレールの底面の下に銅ライニングを設置し、継ぎ目の裏側を形成し、クランプで固定します。 レールの底部は、直径 1.6 mm の自己シールドフラックス入りワイヤで 190 ～ 200 A の電流強度で溶接されます。 サイド銅モールド - モールドはレールのネックとヘッドに取り付けられ、固定されます。クランプ付き。 レールのネックとヘッドを溶接します。

提案手法により、母材と同等の機械的性質を有する溶接部を得ることができ、得られた溶接部の機械的性質によりレールの寿命を軌道に設置されたレールの寿命まで延長することができます。溶接なしで。

2 つのレール エッジを準備する溶接方法の 2 番目の変形では、レール エッジまたはレールの 1 つのエッジを事前に機械加工し、レールの先頭から先頭まで垂直面に沿って横方向の切断を行います。次に、レールの端面に沿って、以前に行われたカットに対して垂直に水平なカットが行われ、ソールの端では、レールソールの基部に鈍い面取りが行われ、レールは必要な技術的ギャップを持って設置され、電極がギャップに挿入され、半自動溶接機と溶接現場の金型を使用して、溶接の全容積に液体プールが確実に形成される電流強度で溶接が実行されます。ギャップ、および溶接の根元の液体バスは、母材の端を溶かすことによって得られます。

レールの端またはレールの 1 つの端を事前に機械加工し、ヘッドからレールのソールの始まりまで垂直面に沿って横方向の切断を行い、レールの端面に沿って垂直な水平方向の切断を行います。ソールの端では、レールソールの基部で面取りが鈍く除去され、溶接の根元の液体バスが母材の端を溶かすことによって得られます。

鉄道レールのタパ R65 を溶接します。 機械工場では、TU 32 TsP-670-88 に従って 3 m 以上のレールの距離が測定され、欠陥のあるレールの代わりに取り付けるためにレールの端が両端から準備されます。 この場合、ヘッドからレールソールの始まりまで垂直面に沿って横方向の切り込みが入れられます。 次に、レールの端面に沿って、先ほどの切り込みと直角に水平な切り込みを入れ、ソールの端の面取りを45°の角度で取り除き、底面の底面を2mmの鈍さにします。レールソール。 欠陥部分を除去したレールにマーキングを施します。 欠陥のあるレール片が、準備されたものと同じサイズで切り取られ、溶接のために準備されたエッジを備えたレール片がこの場所に取り付けられます。 レール間の隙間は2mmです。 溶接前のレールの端は金属光沢が出るまで洗浄されます。

溶接されたレールの底面の下に、継ぎ目の裏側を形成する銅ライニングが取り付けられ、クランプで固定されます。 継ぎ目の根元は、直径 3 mm、電流 140 ～ 160 A の UONI - 13/65 ブランドの電極で溶接され、続いてレール フットの端の間のギャップを次の電極で埋められます。 UONI - 13/65 ブランド、直径 5 mm、電流 250 ～ 280 A。

横方向の銅モールドをレールのネックとヘッドに取り付け、クランプで固定します。 レールのネックとヘッドは、直径 5 mm、電流 250 ～ 280 A の UONI - 13/65 ブランドの電極で溶接されています。

提案手法により、母材と同等の機械的性質を有する溶接部を得ることができ、得られた溶接部の機械的性質によりレールの寿命を軌道上に設置されたレールの寿命まで延長することができます。溶接なしで。

鉄道線路のレールを溶接する方法。これには、レールの端または一方のレールの端を切断し、必要な技術的ギャップを設けてレールを設置し、ギャップに溶接ワイヤを導入し、サイドフォーミングオーバーレイを使用してアーク溶接することが含まれます。 - 技術的ギャップの全体積に液体プールが確実に形成される溶接電流で溶接ゾーン内の金型を形成し、レールの端またはレールの 1 つの端を切断するときに、横方向に切断することを特徴とします。ヘッドからレールソールの始点まで垂直面に沿って切り込みを入れ、レールの端面に沿って以前に付けた切り込みと直角に水平に切り込みを入れ、ソールの端面に45°の角度で面取りを取り除きます。ベースに鈍いベースを形成し、絶縁された先端チップを備えた電極ホルダーを備えた半自動溶接機を使用して、レールの高さ全体に沿って溶接ワイヤーを挿入して電気アーク溶接を連続的に実行します。レールの母材の端を溶かすことによって溶接の根元に液体プールが形成される一方で、技術的なギャップが生じます。

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レールの溶接方法 (電気接触、電気アーク、ガス圧溶接、およびアルミサーミック溶接)、2 ページ

2番目の方法によるレールの溶接 - 予備間欠加熱によるフラッシュは、間欠加熱段階、連続フラッシュ段階で構成されます。 アプセットと溶接の段階、溶接継手の冷却の段階。 この方法では、第１の方法とは異なり、レール端部の開閉を周期的に繰り返すことにより、レールの金属の加熱が行われる。 電気接触溶接は、最高品質の溶接継手を提供します。 溶接継手の品質は、レール金属の塑性変形と加熱の程度によって決まります。 この点において、鉄道省の線路主局によって承認された溶接モードを厳密に保証する義務が優先されます。

7.3. アーク溶接

電気アーク溶接では、レールはアーク放電の熱で溶けた電極の金属によって接続されます。

接合部の電気アーク溶接には、土砂圧力を加える必要がありません。 この溶接には、変圧器からの交流または移動式溶接ユニットからの直流が使用されます。

電気アーク溶接の最良の方法はバス法です。この方法では、長手方向軸に対して垂直に切断されたレールの端が、平面図で破損することなく、3 ～ 5 mm の高さのプロファイルに取り付けられます。この位置では、14 ～ 16 mm の隙間で固定されます。

両端の間に電極が挿入され、そこに 300 ～ 350 アンペアの電流が流れます。 電極の溶融金属は、レールの断面全体に沿って端の間の隙間を埋めます。

電極の溶融金属の広がりを防ぐため、在庫の銅型を使用して下と側面から隙間を塞ぎます。 溶接接合部はレールの全周にわたって研磨されます。 溶接継手の品質は、電極とそのコーティング、溶接プロセスの終了までの金属の液体状態の一定性、およびシーム処理の完全さに依存します。

電気アーク溶接は、本線と入発線を除き、駅線に敷設されているレールのみに使用されます。

7.4. ガス圧接

ガス圧接による温度での金属接合

圧力を加えて融点以下にします。

レールのガス圧溶接の主な利点は、接合部の品質が高く、接合部に均質な金属構造が得られることです。したがって、このタイプの溶接は、より重いタイプのレールに適用する場合に特に有益です。

溶接する前に、2 つのレールの端が互いにしっかりと取り付けられ、ジョイントと一緒にレール切断機の丸鋸または機械式弓鋸で両方のレールの端が同時に切断され、これによりレールの気密性が確保されます。端と金属の純度。 溶接の直前に、レールの端を四塩化炭素またはジクロロエタンで徹底的に洗浄する必要があります。 溶接前の準備として、レールの端を予熱します。

レールの加熱にはMG-50R型の多炎式バーナーを使用しており、

MG-65R、MG-75R。 多炎バーナタイプMG-P65を図1.3に示します。

図 7.3: 多炎バーナー MG-R65 (a) とそのバレル (b):

1 - バーナーの上部。 2 - ガス用の穴付きパッド。 3 - バーナーの下部。 4 - ガスパイプライン。 5および9 - 水道用のパイプライン。 6 - 1と3を接続するガスブラケット。 7 - ガス分配室。 8 - ニップル付きコード。 10 - バレルと混合チャンバーを接続する延長部分。 11 - 混合チャンバー。 12 - バーナーバレル。 13および14 - バレルにガスを供給するための継手。

レールの端は油圧プレスでクランプされ、ジョイントに沿って振動するマルチフレーム バーナー システム (毎分 50 振動) によって 1200℃ の温度まで加熱されます。 同時にレールは計算で設定した力（10～13トン）で所定の抜き勾配（約20mm）が得られるまで圧縮されます。

溶接には、ユニバーサルガスプレス機SGP-8UまたはMGP-9が使用されます。

溶接後、接合部を加工し、正規化を行います。

7.5。 アルミサーミック溶接

高速高速道路とシームレスな線路の創設により、鉄道、特にジャンクション部分に高い品質基準が設定されています。 レールのアルミサーモ溶接はこれらの規格を完全に満たしています。

レールのアルミサーモ溶接は、体積硬化レール、表面硬化レール、および非熱硬化レールを任意に組み合わせて接合することを目的としています。

レールラッシュの接合部と、木製または鉄筋コンクリートの枕木および梁に敷設された分岐器の接合部（断熱材を除く）の溶接は、ロシア連邦の鉄道の本線、受発線、駅線、およびハンプ線で、アクセス時に行うことができます。工業企業の道路や地下鉄など。

このプロセスは、1896 年にハンス ゴールドシュミット教授によって発見されたテルミット反応に基づいています。これは、大量の熱を放出しながら、アルミニウムを使用して酸化物から純鉄を還元する化学反応です。

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

テルミット反応は、テルミット部分が点火されてから数秒以内にるつぼ内で発生します。この反応は、アルミニウム粉末、酸化鉄、反応を弱める鋼粒子、および望ましい品質の鋼を得るために必要な合金添加剤の混合物で構成されています。 反応は 2000°C 以上の温度で起こり、最終的には反応生成物 (溶鋼 (下) と軽質スラグ (上)) が層ごとに分離されます。

ロシアでは、VNIIZhTが外国企業のSnaga（スロバキア）、Electro-Termite（ドイツ）、Reltech（チェコ共和国、フランス）と協力して、線路接続領域におけるレール要素のテルミット溶接に関連する作業を行っています。 シームレス軌道を敷設する場合、レール溶接のテルミット法（図1.4）が主導的な役割を果たします。 現在、分岐器エリアではレールの接続方法が主流となっています。 これは、アプリケーションの柔軟性に優れた、コスト効率の高いテクノロジーです。 ほとんどの場合、ステージを閉じずに溶接を行うことができます。 「Electro-Termite」社の技術は、他社と比較して最も多く流通しており、ロシア市場でのエレクトロテルミット溶接の2つの主要な方法、すなわちいわゆるSoBoS法（SoWoS）とSkFau法を代表しています。 (SkV) (図 1.5) 。

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鉄道レール溶接用電極

大規模な建設を行う人、または単にすべてを強力に行うことに慣れている人は、確かにレール溶接の問題に直面します。 溶接レールは直径が大きいため、快適な溶接に障害が生じることが問題です。 したがって、レールの溶接には、溶接製品の品質に絶対の自信を持てる高品質の電極を使用する必要があります。

レールの溶接に使用できる電極の 1 つは、UONI 13/45 または UONI 13/55 です。 はい、確かに、UONI 溶接電極は、レールなどの厚い構造物の溶接に最適です。

UONI 電極は、衝撃強度の点で金属の継ぎ目に高い要求が課される場合に、重要な金属構造の溶接に使用されます。 多くのプロの溶接工は、負荷、圧力、その他の環境の影響下で動作する溶接構造に UONI 電極を推奨しています。

UONI電極を使用した溶接により、割れや水素含有量に優れた高品質な金属を得ることができます。 UONI 電極を使用した溶接は、あらゆる空間位置で実行できます。 溶接には逆極性の直流電流を使用する必要があります。

溶接電極 UONI の製造用の材料は Sv-08A 溶接ワイヤであり、我が国で採用されている州基準に完全に準拠しています。 UONI の溶接電極のコーティングの表面では、溶接電極のコーティング上に小さな亀裂が発生する可能性があります。 ただし、溶接電極のコーティングがひどく損傷している場合は、湿気により溶接電極が損傷する可能性があるため、保管場所を確認する必要があります。

UONI 溶接電極のコーティングには、使用前に必須の焼成が必要な機能がいくつかあります。 UONI 電極の焼成は、摂氏 350 ～ 400 度の温度で行われます。

溶接前に電極をベーキングすると、電極での作業が容易になり、電極によって適用される溶接シームの耐久性が高まります。 また、電極を指定温度でベーキングまたは乾燥させると、湿気の影響を受けにくくなります。

ご覧のとおり、UONI 溶接電極を使用すると高品質な溶接が可能になります。 高品質と溶接機能により、短時間でレールの溶接を開始できます。

レールの溶接は難しい作業なので、できるだけ早く効率的に行うには、UONI 電極を使用する必要があります。 また、UONI 電極をベーキングして適切な場所に保管するには、電極ベーキング用の特別なオーブンを購入するのが最善です。

線路やクレーンの設置など、レールが使用される箇所の設置や補修工事には、特殊な溶接技術が用いられます。 記載された条件下では、さまざまな種類の荷重に対する耐性だけでなく、特別な強度が必要であるため、鉄道レールの溶接は別の溶接カテゴリに属します。

アーク溶接

レール ストリップとレール ジョイントの溶接に使用される最も一般的な方法の 1 つは電気アーク溶接であることに注意してください。 この場合、レールは必要な位置に配置され、ジョイント間のスペースは必要な溶接材料で徐々に層状に埋められます。 後者はアーク放電の温度によって溶けます。 この方法で鉄道レールの端を溶接するには、変圧器から供給される交流電流または移動式溶接ユニットから得られる直流電流を使用できます。

最良の選択肢は入浴法です。 この場合、事前に長手方向軸に対して垂直に切断されたレールの端部は、破損することなく取り付けられます。 この場合、プロファイルの高さは 3 ～ 5 ミリメートルにする必要があります。 この位置では、レールは 14 ～ 16 mm の隙間をあけて固定する必要があります。

鉄道レールの両端の間に電極が挿入され、そこに 300 ～ 350 アンペアの電流が流れます。 その結果、電極の溶融金属が端部間の隙間を断面全体に均一に充填します。

金属の広がりを防ぐために、レール間の隙間を埋めるためにさまざまな方法が使用されています。 溶接後、作業箇所を全周研磨します。

テルミット溶接

このタイプの溶接技術は、酸化鉄とアルミニウムが接触するときに起こる反応で構成されています。 記載された条件下で 2000 度を超える温度で生成される鋼は、レール自体の形状と完全に同一の耐火性の型に流し込む必要があります。

テルミット技術は 1896 年に有名なハンス ゴールドシュミット教授によって発見されました。 実際、テルミット技術は、アルミニウムを使用して酸化物から鉄を還元するものです。 この場合、テルミット反応は大量の熱を放出するのが特徴です。

テルミット技術はアルミニウムを使用するため、アルミサーモレール溶接とも呼ばれます。 興味深いことに、テルミット反応は、テルミット部分が点火されてからわずか数秒以内に起こります。 この混合物には、鉄と酸化アルミニウムに加えて、反応を弱める鋼粒子や合金添加剤が含まれています。 後者は、必要な品質とパラメータの鋼を得るのに役立ちます。 興味深いことに、反応の最後に、層ごとに溶鋼と軽質スラグへの分離が行われ、それが最上層になります。

テルミット技術により、表面硬化レール、体積硬化レール、および非熱硬化レールを任意の組み合わせで接続できます。 テルミット溶接により、今日の高速高速道路やシームレスな軌道に対して要求されている高い要件を満たすことが可能になります。

ガス圧接

この技術は、融点以下の温度、高圧での金属の接続に基づいています。 このテクノロジーの主な「利点」は次のとおりです。

• 鉄道レールの接合領域における金属の均一な構造。
• 得られる接続の高品質。

上記の利点により、このタイプの溶接は重量のある鉄道レールを溶接する場合に非常に効果的です。 実際の溶接の前に、鉄道レールの端は互いにしっかりと取り付けられます。 この場合、レール切断機の丸鋸または機械式弓鋸を使用して、両方のレールの端を同時に切断します。 その結果、金属の最大限の純度が確保され、高い密着性が確保されます。 溶接プロセス自体の前に、端は四塩化炭素で洗浄されます。 ジクロロエタンもこれらの目的に使用できます。 溶接前の準備段階では、マルチフレームバーナーを使用してレールの端を加熱します。

その後、レールの端を油圧プレスでクランプし、同じ多炎バーナーを使用して 1200 度まで加熱する必要があります。 後者は、形成された関節に沿って振動運動を実行します。 これらの振動の周波数は 1 分あたり 50 回です。 これに伴い、レールは特別な計算によって設定された10〜13トンの力で圧縮されます。 その結果、抜き勾配は約 20 mm になります。 説明した操作を実行するには、汎用ガスプレス機が使用されます。

溶接が完了したら、得られた接合部を加工します。 その後も正規化されます。

結果

したがって、主要なレール溶接技術は 3 つあります。 それぞれに独自の「長所」と「短所」があります。 ただし、アルミサーモ溶接は継ぎ目のない鉄道線路に対する最も厳しい現代の要件をすべて満たしていることに注意する必要があります。 したがって、現代の高速道路の建設と修理においてその使用は完全に正当化されます。

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レール溶接

クレーン設備を使用して線路の設置を行う場合、レールを接続して溶接する必要があります。 この場合、特別な接続強度と増加した負荷に対する耐性を提供する特別な技術が使用されています。 このような作業は溶接作業の別のカテゴリに属し、その特徴についてはこの記事で説明します。

溶接は次の技術で実行できます。

• テルミット。
• 電気アーク。
• ガス圧接です。

これらのテクノロジーにはそれぞれ、固有の欠点と利点があります。 このような溶接方法について詳しく説明しましょう。

レール継手の電気アーク溶接

現在まで、この技術は最も普及しています。これは、機器のシンプルさ、作業自体の容易さ、接続の品質によって説明されています。 溶接作業を行うときは、レールを目的の位置に配置し、その後、接合部間のスペースに溶接材料を層ごとに充填します。 溶接材料の溶解は、アーク放電の高温によって確実に行われます。 レールの端を溶接する必要がある場合は、変圧器からの交流が使用されます。 直流電源の移動式溶接機を使用することも可能です。

電気アーク技術を使用すると、軸に対して垂直に切断されたレールをバス内に取り付けるバス法を使用してレール接合部を溶接することができます。 浴槽内では、両者の高品質な溶接が行われます。 この溶接方法では、レールは 16 ミリメートル以下の隙間で固定されます。 プロファイルの高さは 3 ～ 5 ミリメートルの範囲で変化します。

バス法を使用する場合、両端の間に電極が配置され、そこから約 350 アンペアの電力の電流が供給されます。 電極は接続されたレール間の隙間を素早く埋め、溶融した材料をセクション全体に均一に分配します。 この方法では、接続された金属要素間のギャップを最高品質で閉じながら、金属の広がりを排除します。 溶接が完了したら、周囲の接続シームを研磨する必要があります。

アルミサーミックレール溶接

テルミット溶接法は、酸化アルミニウムと鉄が高温で反応する性質を利用しています。 このようなテルミット溶接は、アルミサーモ技術とも呼ばれます。 この溶接を行うには、レールの形状と外観が同じである高温耐性の型枠が使用されます。 この形状は、アルミニウムと鉄が接触する 2000 度を超える温度に耐える必要があります。

この溶接技術は 19 世紀末に発見されました。 ただし、技術的に複雑なため、配布されたのは比較的最近になってからです。 このようなテルミット溶接を行う際の主な困難は、酸化アルミニウムと鉄の反応が数千度の温度でのみ発生することです。 したがって、両方のレール自体をそのような極端な温度まで加熱し、溶けずにその形状を維持できない適切な形状を使用する必要がありました。

金属を接合するには、テルミット混合物に火をつける必要があり、高温の生成とともにすぐに燃え尽きます。 このようなテルミット部分には、アルミニウムと鉄の酸化物だけでなく、さまざまな合金添加剤も含まれています。 このような添加剤は、機械的応力に対する望ましいパラメータを備えた最も耐久性のある接続を得るために必要です。 このような温度反応中に、軽質スラグと溶鋼の層ごとの分離が発生します。 この場合、スラグは上にあり、その後接合部から簡単に除去されます。

テルミット方式のレール溶接により、体積硬化材と表面硬化材の接合が可能です。 この技術の助けにより、強力で耐久性のある接続が提供されるため、テルミット溶接法は継ぎ目のない高速鉄道線路の製造に応用されていると言わざるを得ません。

ガスプレス技術

この独自のレール接合技術では、融点以下の温度を使用しますが、高圧により高品質のレール接合が保証されます。 この溶接技術の利点としては、次のことが挙げられます。

• 確立された接続の品質を示す優れた指標。
• 鉄道舗装継手の均質な構造。
• ハイパフォーマンス。
• 溶接材料の消費量を最小限に抑えます。

このようなガス圧溶接は、鉄道の重いレールを接続するときに広く使用されています。 実行時には、接続されたレールに可能な限り最高の圧力を確保できる特別な装置が使用されます。 金属製品は互いにしっかりと押し付けられ、その後、特別なクランプを使用して端が加熱され、高圧によりレールが互いに接続されます。 このような作業の過程では、溶接される要素を三塩化炭素で確実に洗浄する必要があります。 これにより、金属元素を分子レベルで接続することが可能になります。

ガスプレス技術の動作温度は約 1200 度です。 このような作業には、多炎バーナーと強力な油圧プレスが使用されます。 接合部を高品質に加熱するには、溶接接合部の領域で多数の振動を実行するマルチフレームバーナーが使用され、金属を定性的に加熱することができます。 レールをつなぐ油圧プレスの圧力は13トン以上。 この技術によりレールを接続した場合のレールの収縮は約20ミリメートルです。

結論

現在の既存の技術により、耐久性があり、信頼性が高く、機械的応力に強い接続を実現できます。 どのテクノロジーを選択するかは、利用可能な機器と接続するレールの特定の種類に応じて行われます。 使用するこのような機器を高品質に選択し、作業技術全体に従うことで、高品質のレール溶接を保証できると言わなければなりません。

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レール接合部の高品質溶接

• 11月10日
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• 主な特徴
• 実践的な推奨事項
• 追加点

レール接合部の溶接は今日需要が高まっています。 ご存知のとおり、車両はプレハブ継手を通過すると高速で揺れ始めます。 この場合、線路の上部塗装が破壊され、スムーズな走行ができなくなります。 そして、このオプションは状況を修正するのに役立ちます。

突合せ溶接のスキーム。

主な特徴

どのような種類の軌道であっても、継ぎ目のない継ぎ目のないレールを敷設する必要があります。

ジョイントが形成される場所でレールのネジが正確に切れます。 このような隙間は、たとえ突板を設置する場合であっても、構造物の剛性に大きな影響を及ぼし、沈下が増大し始める。

その結果、車両がレール接続部を通過する際に車輪が受けレールの端頭に衝突する。 バットジョイントに何度も衝撃が加わると、敷設されたレールだけでなく車両の下部構造も急速に摩耗し始めます。 車輪が走行レールに強い衝撃を与えると、レールの頭が欠けたり潰れたりします。 通常、このような欠陥は接合部から 60 cm の場所で見つかります。 レールはボルト穴の中で破損し始め、ライニングは曲がり、バットボルトは変形します。 上記の欠点はすべてシームレス パスには当てはまりませんが、シームレス パスにはいくつかの利点があります。

接触溶接の設計スキーム。

• 鉄道線路の保守コストがほぼ 30% 削減されます。
• エネルギーが大幅に節約され、燃料消費量が約 10% 削減されます。
• 上部トラックの耐用年数を延ばします。
• 鉄道車両ははるかに長く運行できます。
• 乗客は列車の移動時により快適な体験を得ることができます。
• 自動ブロックと電気回路の動作がより信頼性が高くなります。

このような優れた特性により、シームレスバージョンは世界中のすべての主要鉄道路線で採用されました。

特定のタイプの突合せ溶接の選択は、作業コストと生産性によって決まる場合があります。 このような選択を行うと、特に重要な構造物に溶接接合部が出現することになり、その品質は非常に低いレベルになります。

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良好な溶接を得るには、溶接性の良い材料が必要です。 基本的に、溶接性は金属の特性、溶接プロセスに対する既存の反応、および指定された技術要件をすべて満たす溶接継手を得る能力を特徴づけます。

部品が自由に溶接可能な材料で作られている場合、高品質の継ぎ目を得るために特別な条件は必要ありません。 ただし、溶接性の悪い材料で作られた部品の場合は、追加の技術的条件が必要です。 場合によっては、特別な種類の溶接が使用されることがありますが、これははるかに高価で複雑です。 さらに、作業の実行には技術プロセスを厳密に遵守する必要があります。

レールの糸が切れたり、車両の下部構造がすぐに摩耗したりするため、今日ではレールの溶接が求められています。

レールの鋼材の組成には炭素が多く含まれており、その割合は約 82% です。 この材料は溶接性が悪い材料のグループに属します。 溶接すると亀裂が発生する可能性がありますが、これはレールではまったく許容できません。 応力が集中し、バットジョイントの破壊や構造の崩壊につながる可能性があります。

現在、レール継手の 2 種類の溶接が知られています。

• コンタクト;
• アルミサーモミック。

抵抗溶接は広く普及していますが、鉄道線路の修理を行う場合には、いくつかの重大な欠点と制限があります。

• 溶接には特別なレール溶接機が必要ですが、非常に高価です。
• 機器の配送とその後の避難の期間。
• 作業を実行するには、多数のチームが関与する必要があります。
• 時間があまりないため、技術プロセスを観察せずに常に作業を実行する必要があり、その結果、接合部の品質が非常に低くなります。
• 矢印が変換された場所にジョイントを直接溶接することは不可能です。

ジョイントの接触溶接は、レールのアルミ熱溶接に負けます。 そのためには以下が必要です。

• 複雑で非常に高価な装置。
• 多数の旅団。
• 電車の渋滞。

レールのアルミサーモ溶接は非常に迅速に行われます。 操作には約 30 分かかります。 準備作業と溶接の最終処理を含めると約45分かかります。

このような溶接により、複数の接合部を同時に溶接できるため、作業にかかる時間が短縮されると言わざるを得ません。

さまざまな形状の突端を備えたレールジョイント。

接合部を溶接するには 3 人が必要です。 彼らのトレーニングは可能な限り短時間で行われます。 使用される機器の質量は350kgに達します。 溶接では、アルミサーミック溶接が使用される場合やその他の特殊な作業が実行される場合は、自律型燃料供給源が使用されます。

レールのアルミ熱溶接を実行するために、エンジニアは床上でオフラインで動作できるポータブル小型装置を作成しました。

技術者は、テルミット溶液の特定の組成とその粒度を選択することができました。 これにより、爆発が起こらず、崩壊も観察されず、反応に関与するすべての材料の最適な速度と望ましい温度が維持されるテルミット反応を達成することができました。

アルミノサーミック溶接は、いくつかの基本的な技術ステップで構成されます。

• 初期の高温加熱。
• レールの最終溶接。

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加熱には特殊な多炎バーナーを使用します。

手術には約7分かかります。 加熱の制御とその停止は視覚的に行われます。 ここで、加熱が高度な資格を持つ溶接工によって実行されることが非常に重要です。

電気接触溶接のスキーム。

このような予熱は、レールのアルミサーミック溶接における技術プロセスの重要な要素です。 その結果、不融着が起こらず、硬化組織の発生が最小限に抑えられます。 溶接作業が実行されると、溶接部と熱影響部の残留応力パラメータが大幅に減少し、亀裂は発生しません。

レールが加熱段階を通過した後、溶接作業が実行され、テルミット混合物が点火します。 テルミットの発火反応が始まります。 ジョイントレール間の隙間に自動的にリリースされます。

長い実験の結果、将来の溶接の品質に影響を与える主な技術パラメータを考慮できることが証明されました。

• 予熱時間。
• 使用されるガスの炎の力。

アルミサーモ法を使用してシームレスな軌道を得るには、使用済みのレールを使用することも、それらを新たに改造して使用することもできます。 このような溶接作業の場合は、次を適用します。

• 硬化レール。
• 非強化レール。
• 平炉レール。
• ベッセマーレール。

この方法で、駅、アクセス、分岐器など、さまざまな鉄道線路のレールを溶接できます。

ただし、溶接するレールは同じタイプで、同じ有効期限グループを持つ必要があることに注意してください。

専門家varki.ru

レール溶接

鉄道業界や建設現場では、レールに沿って移動する機器が使用されます。 一般に、金属はかなり大きな重量を持っており、したがって、金属は大きな負荷にさらされます。 製品が操作上のあらゆる困難に耐えられるようにするには、レール溶接は複雑なプロセスであるため、規定の技術で正確に行われなければなりません。 一方で、製品の直径が大きいため、高品質を保証するために製品を十分な深さまで煮ることができないという問題も発生します。 一方、溶接接合部は常に構造の最も弱い部分となるため、強化する必要があります。

レール溶接

レールジョイントの溶接は、手動モードと自動モードの両方で行うことができます。 その後、滑らかな表面を実現するために材料の加工を行う必要があります。 したがって、品質プロセスを実行するには、次のことが必要です。

• 専門的な機器を使用してください。
• 適切な消耗品を選択する必要があります。
• フラックスやその他の手段により、より良い溶接性条件を提供します。
• 正確な溶接条件を維持します。
• レールが使用可能になるように、結果として得られる接続を慎重に処理します。

溶接性特性

クレーンレールや他の種類のレールの溶接という問題をめぐって、人々は長い間取り組んできました。 結局のところ、製品自体は硬化鋼で作られており、多くの場合機械加工されています。 硬化処理を行うと、溶接性やその他の熱処理が複雑になります。 ただし、最新のテクノロジーでは許容できる結果を達成できます。 自由に販売されている電極の中で最も手頃なオプションの 1 つは、UONI 13/45 および UONI 13/55 です。 これらは重要な構造物を扱うための製品であり、金属構造物で作られた強力なフレームであり、レールにも適しています。 しかし、これが唯一の方法というわけではありませんが、可能な限り最も簡単な方法ではあります。

クレーンレール溶接

トラックレールの溶接はGOST 103-76に従って行われます。 これには、動作原理、複雑さ、使用されるテクニック、その他のニュアンスが異なるいくつかの方法が含まれます。 それぞれが独自の方法で、製品の溶接性の低下に対処するのに役立ちます。 また、選択はレール自体の種類によって異なり、将来の修理に対応できる必要があります。

種類

• 鉄道産業 - さまざまな企業の線路の比較的短いセクションに使用されます。 これらは、RP75、RP65、RP50 ブランドが使用されるブロードゲージ オプションです。
• 狭軌鉄道 - 地下鉱山や狭軌鉄道で使用されます。 ここでは、P24、P18、P11、P8などのブランドが使用されます。
• 鉱山内の導体用の鉱山 - ジョイントレスでリンクされた広軌軌道を作成するために使用されます。 出動にも使用されます。 ここではグレード P43、P38、および P33 が使用されます。
• フレーム - 途中の交差点や接続の建設に使用されます。 ここではPP65というブランドが必要です。
• クレーン - 現場に建設用クレーンが通過するための経路を作成するために役立ちます。 KR140、KR120、KR100、KR80、KR70などのブランドがあるかもしれません。
• Ostroyakovye - 線路の上部構造を担当します。 分岐器や円形支持装置などはそれらで作られています。 グレード OP75、OP65、OP50、OP43 がここに適しています。
• 鉄道 - 鉄道輸送用のシームレスなリンク本線を作成するための標準製品。 ここでは、P75、P65、P50 というブランドが使用されています。
• 側溝付き路面電車 - 路面電車の通路を作るために使用されます。 ここでは、T62 および T58 ブランドが使用されます。
• カウンターレール - 鉄道線路の上部構造に使用されます。 これらは、ブランド RK75、RK65、および RK50 です。
• アンテナ - クロスはそれらで作られており、連続的な回転面を持っています。 ブランドはUR65。

レール溶接方法

現在、さまざまなレール溶接方法が使用されています。 その中で、主なものを強調する価値があります。

レールの手動アーク溶接は、最も簡単で最も手頃な価格の方法です。 ジョイントとまつげの接続に適しています。 製品は小さな隙間をあけて配置されており、徐々に溶融金属が充填されます。 ここでは、交流または定電流が使用されます。

手動によるレールのアーク溶接

前バージョンのバリエーションの 1 つは、バス メソッドです。 このために、溶融材料の流れを遅らせる特別な浴が使用されます。 端部はあらかじめ軸に対して垂直に切断されています。 取り付けは破損することなく行われます。 製品間の隙間は約1.5cmとし、この隙間に電極を置き、電流を流して電極を溶かして母材に溶接します。

浴室溶接レール

鉄道レールのテルミット溶接は、酸化鉄と酸化アルミニウムの化学反応に基づいています。 それらの接触と 2,000 度を超える温度の影響下で、鋼は耐火性の形状を獲得します。 レール自体の形状と同じです。 これは100年以上前から使われている古い方法です。

クレーンレールのガス圧溶接では、加工温度が金属の融点に達しないため、不完全な溶解が発生します。 ここでは高圧によりレールラッシュの溶接が行われます。 接続の品質は非常に高く、その構造は非常に均質です。 製品の端をしっかりと固定する必要があります。 レール カッターでは、金鋸が 2 つの製品の端を切断します。これにより、合わせ面をできるだけきれいにすることができます。 接合前に端部を四塩化炭素で処理します。 次に、油圧プレスを使用してブランクを加熱してクランプします。

レールのガス圧接

モード

高品質の接続を得るには、適切なモードに従う必要があります。 製品の各ブランドには異なる特性があるため、独自のパラメータが必要です。 最も一般的に使用されるオプションは次のとおりです。

品質検査

レール溶接の作業が機械で行われるか人力で行われるかに関係なく、品質管理が必要です。 測定器は主な制御方法です。 次に、継ぎ目の表面の状態がチェックされ、可能な限り均一で滑らかである必要があります。 その後、多くの非破壊的な品質管理が行われますが、これは金属が冷却され、表面が処理された後に行われます。

セキュリティ対策

電極を使用してレールを溶接する場合は、個人用保護具を使用し、接地と装置の保守性を確認する必要があります。 必要な場合を除き、溶融金属に近づけないでください。 異なるマシンを使用する場合は、使用前に機能をチェックする必要があります。 設備の故障や消耗品に不具合が認められる場合には、そのようなものは工程内で使用しないでください。

大規模な建設を行う人、または単にすべてを強力に行うことに慣れている人は、確かにレール溶接の問題に直面します。 溶接レールは直径が大きいため、快適な溶接に障害が生じることが問題です。 したがって、レールの溶接には、溶接製品の品質に絶対の自信を持てる高品質の電極を使用する必要があります。

レールの溶接に使用できる電極の 1 つ SSSI 13/45 または SSSI 13/55 です。 はい、確かに、UONI 溶接電極は、レールなどの厚い構造物の溶接に最適です。

UONI 電極は重要な構造物の溶接に使用されます金属の継ぎ目に触れたときの金属からの 衝撃強度に対する高い要求。 多くのプロの溶接工は、負荷、圧力、その他の環境の影響下で動作する溶接構造に UONI 電極を推奨しています。

UONI電極を使用した溶接により、割れや水素含有量に優れた高品質な金属を得ることができます。 UONI 電極を使用した溶接は、あらゆる空間位置で実行できます。 溶接には逆極性の直流電流を使用する必要があります。

溶接電極 UONI の製造用の材料は溶接ワイヤ Sv-08A です、我が国で採用されている州の基準に完全に準拠しています。 UONI の溶接電極のコーティングの表面では、溶接電極のコーティング上に小さな亀裂が発生する可能性があります。 ただし、溶接電極のコーティングがひどく損傷している場合は、湿気により溶接電極が損傷する可能性があるため、保管場所を確認する必要があります。

UONI 溶接電極のコーティングには、使用前に必須の焼成が必要な機能がいくつかあります。 UONI 電極の焼成は、摂氏 350 ～ 400 度の温度で行われます。

電極の焼成溶接前に行うと、作業が容易になり、溶接シームをより耐久性のあるものにすることができます。 また、電極を指定温度でベーキングまたは乾燥させると、湿気の影響を受けにくくなります。

ご覧のとおり、UONI 溶接電極を使用すると高品質な溶接が可能になります。 高品質と溶接機能により、短時間でレールの溶接を開始できます。

この溶接方法は強度が比較的低いため、路面電車の施設や鉄道の駅線ではほとんど使用されていません。 電気アーク溶接法の利点は、レールを途中で溶接できることです。

電気アーク法によって溶接された継手は、次の 2 つのグループに分類できます。1) ライニングとライニングの溶接を伴う継手。 2) レール全断面に継手を溶接（浴室方式）。 最初のグループのジョイントは、強度指標が非常に低いため鉄道輸送には使用されず、路面電車の線路にもほとんど使用されません。

お風呂の道』

レール接合部を溶接するための浴法は、モスクワ実験溶接工場によって開発されました。

溶接は、直径5 mmの電極を使用して直流または交流で行われます。 電源は標準から供給されます - 76

0 STE-34 タイプの電気溶接装置。 PS-500; PAS-400

印加電流 300 ～ 350 a。 溶接には、被覆金属上の一時抵抗が 55 kg/mm2 の UONI-ІЗ/55А ブランドの電極を使用してください。

現在、強度データが増加した新しいグレードのレール -) 鋼の出現により、堆積金属の一時的な抵抗を持つ UONI-13 / 85u 電極を使用することをお勧めします。

溶接用のジョイントの組み立ては、原則として、shpa-iaxで実行されます。 レールの端は機械的手段またはガスによって正方形に沿って切断されます。 ガスで切断した後は、レールの端のスケールを除去する必要があります。

ジョイントは垂直面と水平面で位置合わせする必要があり、その後、1ラインあたり1.0〜1.5 mm上がります。 メートル。

ジョイントのリフトは木製のクサビで調整され、チェックは長さを調整できる端のピンが付いた特殊なスチール製のメーター定規で行われます。

溶接レール間のギャップは、コーティング層の厚さを考慮して、12 ～ 15 mm、または電極直径の 1.5 倍にする必要があります。 。

技術的には、レールジョイントの溶接は、ベース溶接、ネックおよびヘッド溶接の 2 つの主要な作業に分けられます。

※ソールの溶接は残った（スチール）または取り外し可能な銅板の上で行われます。 このプレートの長さはレールソールの幅より20mm長く、プレートの幅は40mmです。

このようなプレートのいくつかのバリエーションが使用されます。

1) 鋼 (St. 3) 厚さ 5 ～ 6 mm。 プレートをジョイントの下に置き、しっかりと押し付けます。

2) 接合部の下に厚さ 2 mm の鋼板を敷き、その下に銅ライニングを敷きます。

3) UONI-13/55 A 電極のいくつかのバットを埋めた溝のある銅板を接合部の直下に押し付けます。

銅プレートと複合プレートを使用すると、最良の結果が得られます。 *

レールのソールは溶接接合部の最も敏感な場所であり、溶着金属の品質の低下やその他の溶接エラーが特に顕著です。

バス溶接では、溶融金属やスラグを突合せ隙間に滞留させることが重要です。 このために、再利用可能な特別な銅製の型が使用されます。下部の型はソールの溶接用、側面の型はネックとヘッドの溶接用です。

外側では、フォームは長方形の形状をしています。 それらの内側の輪郭は、それらが嵌合するレールのセクションの形状に対応しています。 金型の軸に沿って凹部があり、溶接中に液相金属が充填されて突合せ補強材が形成されます。

型枠を取り付けるとき、その軸はジョイントギャップと結合され、さらに側面型枠もクランプで固定されます。

金型とレールの表面との接合部の隙間は 1 mm を超えてはなりません。 それ以外の場合は、型の端を耐火粘土でコーティングする必要があります。 ソールを溶接するとき、継ぎ目はプレートの端から始まり、ジョイントの隙間を横切って振動運動をしながらもう一方の端まで導き、レールの端とプレートの間の角を慎重に溶接します。

2 番目の縫合糸もプレートの端から始めて、反対方向に適用する必要があります。

次のパスを行うときは、溶融金属の液体バスがソールの全長に沿って配置されるように注意する必要があります。

溶接中は、電極の振動運動を迅速に実行する必要があります。 ソールの仕上げ溶接はジョイントの中心で行う必要があります。これにより、レールのプロファイルに対応する中心から端への傾斜で継ぎ目が得られます。

ジョイントのソールでは、溶接部に2〜3 mmの補強が必要であり、ソールの端は滑らかな縫い目で重なる必要があります。

ソールを溶接した後の継ぎ目の表面からスラグを取り除く必要があります。

サイドモールドを取り付けたら、接合部の大幅な冷却を防ぐために、すぐに次の溶接を開始する必要があります。

溶接アークはソールの溶接終了部、つまりネックの付け根で励起され、隙間全体を溶接金属で連続的に埋めながら行われます。

接合部の溶接が完了したら、接合部の結晶化中の収縮を補う厚さ4〜5 mmの有益な部品をトレッド表面に溶接する必要があります。

溶接後、接合部がまだ赤い場合は、その表面を鍛造によってシールする必要があります。

浴溶接法の欠点は、高温亀裂と溶融の欠如です。 硫黄、リン、窒素などの有害な不純物を多く含むベッセマー鋼で作られたレールを溶接すると、高温亀裂が発生することがあります。 重いタイプのレールの溶接プロセスを加速すると、同じ欠陥が発生する可能性があります。

逆に、遅い溶接速度では溶け込みの欠如とスラグの混入が発生します。

欠陥が見つかった場合は、少なくとも 300°C の接合温度で次の溶接を実行できます。

2番目の方法によるレールの溶接 - 予備間欠加熱によるフラッシュは、間欠加熱段階、連続フラッシュ段階で構成されます。 アプセットと溶接の段階、溶接継手の冷却の段階。 この方法では、第１の方法とは異なり、レール端部の開閉を周期的に繰り返すことにより、レールの金属の加熱が行われる。 電気接触溶接は、最高品質の溶接継手を提供します。 溶接継手の品質は、レール金属の塑性変形と加熱の程度によって決まります。 この点において、鉄道省の線路主局によって承認された溶接モードを厳密に保証する義務が優先されます。

7.3. アーク溶接

電気アーク溶接では、レールはアーク放電の熱で溶けた電極の金属によって接続されます。

接合部の電気アーク溶接には、土砂圧力を加える必要がありません。 この溶接には、変圧器からの交流または移動式溶接ユニットからの直流が使用されます。

電気アーク溶接の最良の方法はバス法です。この方法では、長手方向軸に対して垂直に切断されたレールの端が、平面図で破損することなく、3 ～ 5 mm の高さのプロファイルに取り付けられます。この位置では、14 ～ 16 mm の隙間で固定されます。

両端の間に電極が挿入され、そこに 300 ～ 350 アンペアの電流が流れます。 電極の溶融金属は、レールの断面全体に沿って端の間の隙間を埋めます。

電極の溶融金属の広がりを防ぐため、在庫の銅型を使用して下と側面から隙間を塞ぎます。 溶接接合部はレールの全周にわたって研磨されます。 溶接継手の品質は、電極とそのコーティング、溶接プロセスの終了までの金属の液体状態の一定性、およびシーム処理の完全さに依存します。

電気アーク溶接は、本線と入発線を除き、駅線に敷設されているレールのみに使用されます。

7.4. ガス圧接

ガス圧接による温度での金属接合

圧力を加えて融点以下にします。

レールのガス圧溶接の主な利点は、接合部の品質が高く、接合部に均質な金属構造が得られることです。したがって、このタイプの溶接は、より重いタイプのレールに適用する場合に特に有益です。

溶接する前に、2 つのレールの端が互いにしっかりと取り付けられ、ジョイントと一緒にレール切断機の丸鋸または機械式弓鋸で両方のレールの端が同時に切断され、これによりレールの気密性が確保されます。端と金属の純度。 溶接の直前に、レールの端を四塩化炭素またはジクロロエタンで徹底的に洗浄する必要があります。 溶接前の準備として、レールの端を予熱します。

レールの加熱にはMG-50R型の多炎式バーナーを使用しており、

MG-65R、MG-75R。 多炎バーナタイプMG-P65を図1.3に示します。

図 7.3: 多炎バーナー MG-R65 (a) とそのバレル (b):

1 - バーナーの上部。 2 - ガス用の穴付きパッド。 3 - バーナーの下部。 4 - ガスパイプライン。 5および9 - 水道用のパイプライン。 6 - 1と3を接続するガスブラケット。 7 - ガス分配室。 8 - ニップル付きコード。 10 - バレルと混合チャンバーを接続する延長部分。 11 - 混合チャンバー。 12 - バーナーバレル。 13および14 - バレルにガスを供給するための継手。

レールの端は油圧プレスでクランプされ、ジョイントに沿って振動する多炎バーナーのシステムによって 1200 ℃の温度に加熱されます (毎分 50 回の振動)。 同時にレールは計算で設定した力（10～13トン）で所定の抜き勾配（約20mm）が得られるまで圧縮されます。

溶接には、ユニバーサルガスプレス機SGP-8UまたはMGP-9が使用されます。

溶接後、接合部を加工し、正規化を行います。

7.5. アルミサーミック溶接

高速高速道路とシームレスな線路の創設により、鉄道、特にジャンクション部分に高い品質基準が設定されています。 レールのアルミサーモ溶接はこれらの規格を完全に満たしています。

レールのアルミサーモ溶接は、体積硬化レール、表面硬化レール、および非熱硬化レールを任意に組み合わせて接合することを目的としています。

レールラッシュの接合部と、木製または鉄筋コンクリートの枕木および梁に敷設された分岐器の接合部（断熱材を除く）の溶接は、ロシア連邦の鉄道の本線、受発線、駅線、およびハンプ線で、アクセス時に行うことができます。工業企業の道路や地下鉄など。

このプロセスは、1896 年にハンス ゴールドシュミット教授によって発見されたテルミット反応に基づいています。これは、大量の熱を放出しながら、アルミニウムを使用して酸化物から純鉄を還元する化学反応です。

Fe 2 O 3 + 2Al => 2Fe + Al 2 O 3 + 849 kJ

テルミット反応は、テルミット部分が点火されてから数秒以内にるつぼ内で発生します。この反応は、アルミニウム粉末、酸化鉄、反応を弱める鋼粒子、および望ましい品質の鋼を得るために必要な合金添加剤の混合物で構成されています。 反応は 2000 ℃を超える温度で起こり、反応生成物は最終的に層ごとに分離されます。溶鋼 (下) と軽質スラグ (上) です。

ロシアでは、VNIIZhTが外国企業のSnaga（スロバキア）、Electro-Termite（ドイツ）、Reltech（チェコ共和国、フランス）と協力して、線路接続領域におけるレール要素のテルミット溶接に関連する作業を行っています。 シームレス軌道を敷設する場合、レール溶接のテルミット法（図1.4）が主導的な役割を果たします。 現在、分岐器エリアではレールの接続方法が主流となっています。 これは、アプリケーションの柔軟性に優れた、コスト効率の高いテクノロジーです。 ほとんどの場合、ステージを閉じずに溶接を行うことができます。 「Electro-Termite」社の技術は、他社と比較して最も多く流通しており、ロシア市場でのエレクトロテルミット溶接の2つの主要な方法、すなわちいわゆるSoBoS法（SoWoS）とSkFau法を代表しています。 (SkV) (図 1.5) 。