Влаштування підвалу та льоху
Способи зварювання рейок (Електроконтактне, електродугове, газопресове та алюмотермітне зварювання). Електродугове зварювання стиків рейок Зварювання рейок ручним дуговим зварюванням

Способи зварювання рейок (Електроконтактне, електродугове, газопресове та алюмотермітне зварювання). Електродугове зварювання стиків рейок Зварювання рейок ручним дуговим зварюванням

Навіть відбраковані або рейки, що відслужили свій термін, є бажаним придбанням для будь-якого дбайливого домовласника. Адже міцна і стійка до корозії рейка може замінити будь-яку металеву балку.

Однак монтування конструкцій із цього сорту металопрокату дуже важко. Тяжкі рейки вимагають міцних зварювальних швів. Залізничники використовують для цього особливий термітний склад. Ну а в побуті потрібні спеціальні електроди для зварювання залізничних рейок. І в цій статті ми опишемо саме таку продукцію, за допомогою якої ви зможете зіштовхувати рейки будь-яким, зручним для вас способом.

«Рейкові» електроди

Вирішуючи, якими електродами варити рейки, варто зважити на товщину даного сорту металопрокату. Тому джерелом присадочного матеріалу в процесі зварювання рейок можуть бути тільки спеціальні електроди серії УОНІ, призначені для стикування товстотілих конструкцій. Причому для зварювання рейок досить «молодших» представників цієї серії – електродів УОНІ 13/45 та 13/55, якими можна стикувати заготовки із високовуглецевих або низьколегованих сталей.

Від інших джерел присадкового матеріалу електроди УОНІ 13/45 та 13/55 відрізняються особливим флюсом (покриттям), до складу якого входять феромарганцеві руди, графіт, кремній та інші матеріали.

Завдяки такому багатокомпонентному міксу забезпечується стійке горіння дуги, що передає високу температуру в зону зварювання, і пригнічується процес утворення пір у зварювальному шві. Цікавим є і склад електродного дроту. Її виготовляють із залізовуглецевого сплаву, легованого нікелем та молібденом. Діаметр дроту – 2-5 мм.

У результаті, спираючись на особливий склад флюсу і присадного матеріалу, серія УОН забезпечує не тільки високу швидкість роботи, але і не менш високу міцність зварювального шва.

Підготовка електрода до зварювання

Електроди для зварювання рейок працюють у дуже складних умовах. Адже товщина кромок, що стикуються, в даному випадку може дорівнювати кільком десяткам сантиметрів.

Тому до якості таких електродів висувають особливі вимоги, а саме:

На покритті таких електродів повинно бути великих тріщин.
Вологість покриття має відповідати певному значенню.

І якщо відповідність електрода першим вимогам можна перевірити візуально, то з вологістю все набагато складніше. Тому перед зварюванням усі електроди із серії УОНІ піддають обов'язковому прожарюванню (підсушуванню) в особливій установці.

Ця процедура виглядає як прогрівання виробу до температури 350-400 градусів Цельсія. Причому електроди завантажуються у вже розігріту «жарку» і «томляться» в ній близько 1-2 годин.

Після такої підготовки електроди можна використовувати в будь-якому положенні, формуючи з їх допомогою і нижні, стельові, і вертикальні шви на постійному струмі, і зворотної полярності підключення.

Єдине «протипоказання до застосування» для серії УОНІ – це зварювання у напрямку зверху донизу.

steelguide.ru

Спосіб зварювання рейкових стиків

Винахід відноситься до галузі зварювання, а саме до зварювання рейок залізничної колії. На кромках рейок (1) і (2) або кромці однієї з рейок виконують поперечний розріз вертикальної площини від головки до початку підошви рейки. Виконують горизонтальний розріз по торцевій поверхні рейок або рейки перпендикулярно по відношенню до раніше зробленого розрізу і знімають на торцевій поверхні підошви фаску під кутом 45° з утворенням в основі підошви притуплення (3). Встановлюють рейки із необхідним технологічним зазором (4). Вводять всередину зазору зварювальний дріт разом із ізольованим кінцевим наконечником електродотримача зварювального напівавтомата. Здійснюють електродугове зварювання безперервно по всій висоті рейки з використанням бічних формують накладок-кристалізаторів у зоні зварювання на зварювальному струмі, що забезпечує утворення рідкої ванни у всьому обсязі технологічного зазору. Рідку ванну в корені шва одержують за рахунок розплавлення кромок основного металу рейок. Підвищуються механічні властивості зварного шва та продуктивність процесу, а також полегшується праця зварювальника. 2 іл.

Винахід відноситься до електродугових методів зварювання залізничної колії і може бути використане переважно для напівавтоматичного електродугового зварювання рейок.

Відомий спосіб автоматичного зварювання стиків залізничної колії, в якому зварювання рейок ведуть з використанням зварювального автомата електродуговим методом (див. Японія №08-00328 А, кл. В23К 31/00, опубл. 09.01.1996).

Однак такий спосіб зварювання не може застосовуватися в умовах різного зношування робочих поверхонь головки рейкового шляху і вимагає високої кваліфікації зварювальників.

Найбільш близьким з відомих за своєю технічною сутністю і досягається результатом є обраний в якості прототипу спосіб зварювання рейок залізничної колії, що включає обрізку кромок рейок або кромки однієї з рейок, установку рейок з необхідним технологічним зазором, введення всередину зазору зварювального дроту і електродугову формують накладок-кристалізаторів у зоні зварювання на зварювальному струмі, що забезпечує утворення рідкої ванни у всьому обсязі технологічного зазору (див. авторське свідоцтво СРСР №78136, кл. В23К 9/02, 1942).

У відомому способі рейки встановлюють із зазором між кромками, що зварюються, від 9-14 мм. При такому зазорі зварний шов виходить переважно за рахунок розплавлення електродного матеріалу. Кромки, що зварюються, настільки сильно розігріваються, що утворюється загальна ванна розплавленого металу, яка підтримується в рідкому стані протягом усього періоду зварювання. Як форми, які формують зовнішню сторону зварного з'єднання, можуть служити графітові пластини, внутрішня поверхня яких виготовляється за формою рейки. Розміри та форми посилення зварного шва залежать від розміру та форми відповідного поглиблення, що робиться у формі.

Кінці рейок обрізають рейкообрізним верстатом по площині перпендикулярної до осі рейки. Скос кромок перед зварюванням не виробляють. Зазор між торцями рейок порядку 9-14 мм не дозволяє зварити кромки підошви рейок, тому для формування зворотного боку кореня шва застосовують підкладку, що формує. Зварний шов виходить, в основному, за рахунок розплавлення електродного матеріалу, розплавлена маса якого заповнює зазор між торцями підошви рейок і підкладкою, що формує.

Найбільш істотним недоліком цього способу є часта зміна електрода (довжина електрода, що застосовується для ручного зварювання рейок - 450 мм). Після згоряння електрода процес зварювання переривається. На поверхні шва утворюється тверда захисна шлакова кірка. Для продовження процесу зварювання необхідно знову запалити дугу, розплавити шлак і продовжити процес. Періодичне обривання дуги призводить до того, що у зварному шві утворюються дефекти типу непровар, шлакові включення, газові пори. Ці дефекти є причиною низьких механічних властивостей зварної сполуки.

Технічний результат використання цього винаходу - підвищення механічних властивостей зварного шва; скорочення часу зварювання рейок; економія дорогих зварювальних матеріалів, а також полегшення праці зварювальника.

Зазначений технічний результат досягається тим, що в способі зварювання рейок залізничної колії, що включає обрізку кромок рейок або кромки однієї з рейок, установку рейок з необхідним технологічним зазором, введення всередину зазору зварювального дроту і електродугове зварювання з використанням бічних формуючих накладок зварювальному струмі, що забезпечує утворення рідкої ванни у всьому обсязі технологічного зазору, при обрізанні кромок рейок або кромки однієї з рейок виконують поперечний розріз по вертикальній площині від головки до початку підошви рейки, горизонтальний розріз по торцевій поверхні рейки перпендикулярно по відношенню до раніше зробленого розрізу на торцевій поверхні підошви фаску під кутом 45° з утворенням біля основи підошви притуплення, а електродугове зварювання виробляють безперервно по всій висоті рейки з використанням зварювального напівавтомата з електродотримачем, з ізольованим кінцевим наконечником, який вводять при зварювальних дротах. ванни у корені шва здійснюють за рахунок розплавлення кромок основного металу рейок.

Запропонований спосіб зварювання може бути здійснений у двох варіантах.

На фіг.1 представлений зварний стик з підготовкою кромки одного з рейок, на фіг.2 - зварний стик з підготовкою 2 кромок рейок.

На фіг.1 позначені: 1 - рейка (без обробки кромки), 2 - рейка з підготовленою кромкою, 3 - притуплення, 4 - зазор між кромками, - кут між кромками.

На фіг.2 позначені: 1, 2 - рейки з підготовленою кромкою, 3 - притуплення, 4 - зазор між кромками, - кут між кромками. Кут між кромками знаходиться в межах 30-60°.

У першому варіанті способу зварювання з підготовкою кромки одного з рейок попередньо здійснюють механічну обробку кромок рейок або кромки одного з рейок, витримуючи зазор між торцями рейок 22-25 мм. На зварювальний тримач, замість звичайного мундштука, встановлюється спеціальний наконечник (ізольована кінцева насадка), який дозволяє зварювати у вузький зазор по всій висоті рейки. Наконечник з дротом вводять всередину зазору і здійснюють зварювання із застосуванням формують накладок-кристалізаторів у зоні зварювання при силі струму, що забезпечує утворення рідкої ванни у всьому обсязі зазору. Для підвищення міцності зварного стику здійснюють підготовку торців рейок обрізанням їх по вертикальній площині, що становить з поздовжньої віссю рейки кут 45°, для того щоб зварний шов відчував мінімальне навантаження при перекочуванні колеса по поверхні головки рейки. Зварювання ведуть безперервним, напівавтоматичним електродуговим способом.

Зварюють залізничні рейки тапу Р65. Готують кромки рейки з двох кінців або з одного, витримуючи зазор між торцями рейок 22-25 мм. Поверхні кінців рейок перед зварюванням зачищають до металевого блиску. Під підошву рейок, що зварюються, встановлюють мідну підкладку, що формує зворотний бік шва, і закріплюють її струбциною. Підошву рейки зварюють самозахисним порошковим дротом діаметром 1,6 мм, при силі струму 190-200 А. Встановлюють на шийку та головку рейок бічні мідні форми - кристалізатори та закріплюють їх струбциною. Зварюють шийку та головку рейки.

Запропонований спосіб дозволяє отримати зварний шов з механічними властивостями, які рівнозначні властивостям основного металу, при цьому отримані механічні властивості зварного шва збільшують термін служби рейок до терміну служби, встановлених у рейку без зварювання.

У другому варіанті способу зварювання з підготовкою 2-х крайок рейок попередньо здійснюють механічну обробку кромок рейок або кромки одного з рейок, при цьому виробляють поперечний розріз по вертикальній площині від головки до початку підошви рейки, а потім роблять горизонтальний розріз по торцевій поверхні рейки перпенді. по відношенню до раніше виробленого розрізу і на торці підошви знімають фаску з притупленням біля основи підошви рейки, встановлюють рейки з необхідним технологічним зазором, вводять всередину зазору електрод і здійснюють зварювання з використанням зварювального напівавтомата і застосуванням форм у місця зварювання при силі струму, у всьому обсязі зазору, причому рідку ванну в корені шва одержують за рахунок розплавлення кромок основного металу.

Попередньо здійснюють механічну обробку кромок рейок або кромки однієї з рейок, виробляють поперечний розріз по вертикальній площині від головки до початку підошви рейки і горизонтальний розріз по торцевій поверхні рейки перпендикулярно по відношенню до раніше зробленого розрізу і на торці підошви знімають фаску з притупленням а рідку ванну в корені шва отримують за рахунок розплавлення кромок основного металу.

Зварюють залізничні рейки тапу Р65. У механічних майстернях дистанції відміряють шматок рейки довжиною 3 м або більше відповідно до ТУ 32 ЦП-670-88 і готують кромки рейки з двох кінців для встановлення на місце дефектної рейки. При цьому виробляють поперечний розріз вертикальної площини від головки до початку підошви рейки. Потім здійснюють горизонтальний розріз по торцевій поверхні рейки перпендикулярно до раніше виробленого розрізу і на торці підошви знімають фаску під кутом 45° з притупленням 2 мм біля основи підошви рейки. На рейці, з якої видаляється дефектна ділянка, роблять розмітку. Відрізають дефектний шматок рейки, рівний за підготовленим розміром, і встановлюють на це місце шматок рейки з підготовленими під зварювання кромками. Зазор між рейками складає 2 мм. Кінці рейок перед зварюванням зачищають до металевого блиску.

Під підошву рейок, що зварюються, встановлюють формуючу зворотний бік шва мідну підкладку і закріплюють її струбциною. Корінь шва зварюють електродом марки УОНІ - 13/65 діаметром 3 мм, струм 140-160 А, з наступним заповненням зазору між торцями підошви рейок електродом марки УОНІ - 13/65, діаметром 5 мм, струм 250-280 А.

Встановлюють на шию і голівку рейок бічні мідні форми і закріплюють їх струбциною. Зварюють шийку та головку рейки електродами марки УОНІ - 13/65, діаметром 5 мм, струм 250-280 А.

Запропонований спосіб дозволяє отримати зварний шов з механічними властивостями, які рівнозначні властивостям основного металу, при цьому отримані механічні властивості зварного шва збільшують термін служби рейок до терміну служби встановлених в дорогу рейок без зварювання.

Спосіб зварювання рейок залізничної колії, що включає обрізку кромок рейок або кромки однієї з рейок, установку рейок з необхідним технологічним зазором, введення всередину зазору зварювального дроту і електродугове зварювання з використанням бічних формують накладок-кристалізаторів у зоні зварювання всьому обсязі технологічного зазору, який відрізняється тим, що при обрізанні кромок рейок або кромки однієї з рейок виконують поперечний розріз по вертикальній площині від головки до початку підошви рейки, горизонтальний розріз по торцевій поверхні рейки перпендикулярно по відношенню до раніше виробленого розрізу і знімають на торцевій поверхні фаску під кутом 45° з утворенням біля основи підошви притуплення, а електродугове зварювання виробляють безперервно по всій висоті рейки з використанням зварювального напівавтомата з електродотримачем, забезпеченим ізольованим кінцевим наконечником, який вводять зі зварювальним дротом в технологічний зазор. здійснюють за рахунок розплавлення кромок основного металу рейок.

www.findpatent.ru

Способи зварювання рейок (Електроконтактне, електродугове, газопресове та алюмотермітне зварювання), сторінка 2

Зварювання рейок другим способом - оплавленням з попереднім переривчастим підігрівом складається із стадії переривчастого підігріву, стадії безперервного оплавлення; стадії опади та зварювання, стадії остигання зварних стиків. У цьому способі на відміну від першого розігрів металу рейок проводиться шляхом багаторазового циклічного змикання та розмикання рейкових кінців. Електроконтактне зварювання забезпечує найвищу якість зварних стиків. Якість зварних стиків визначається ступенем пластичних деформацій та нагрівання металу рейок. У зв'язку з цим першорядною є обов'язковість суворого забезпечення режимів зварювання, які затверджуються Головним управлінням МПС.

7.3. Електродугове зварювання

При електродуговому зварюванні рейки з'єднують металом електрода, який розплавляється від тепла розряду дугового.

Електродугове зварювання стиків не вимагає застосування осадового тиску. Для цього зварювання використовують змінний струм від трансформатора або постійний струм від пересувного зварювального агрегату.

Кращим способом електродугового зварювання є ванний спосіб, при якому кінці рейок, обрізані перпендикулярно до поздовжньої осі, встановлюють без перелому в плані, а в профілі з піднесенням 3-5 мм, і в такому положенні закріплюють із зазором 14-16 мм.

Між торцями вводять електрод, через який пропускають струм 300-350 ампер. Розплавлений метал електрода заповнює проміжок між торцями по всьому перерізу рейки.

Щоб розплавлений метал електрода не розтікався, застосовують інвентарні мідні форми, якими закривається зазор знизу та з боків. Зварені стики шліфують по всьому периметру рейки. Якість звареного стику залежить від електродів та їх обмазування, сталості рідкого стану металу до закінчення процесу зварювання, ретельності обробки шва.

Електродугове зварювання застосовують тільки для рейок, що укладаються на станційних шляхах, крім головних та приймально-відправочних.

7.4. Газопресове зварювання

Газопресове зварювання забезпечує з'єднання металу за температури

нижче за точку плавлення з додатком тиску.

Основною перевагою газопресового зварювання рейок є висока якість з'єднання та отримання однорідної структури металу в зоні стику, тому даний вид зварювання особливо вигідний у застосуванні до більш важких типів рейок.

Перед зварюванням торці двох рейок приставляють щільно один до одного і разом стику одночасно прорізають торці обох рейок дисковою пилкою на рейкорізному верстаті або за допомогою механічної ножівки, що забезпечує щільність прилягання торців та чистоту металу. Безпосередньо перед зварюванням торці рейок повинні бути ретельно промиті чотирихлористим вуглецем або дихлоретаном. Підготовка перед зварюванням полягає у попередньому нагріванні кінців рейок.

Для нагрівання рейки застосовуються багатополум'яні пальники типу МГ – 50Р,

МР – 65Р, МР – 75Р. Багатополум'яний пальник типу МГ – Р65 представлений малюнку 1.3.

Рис.7.3: Багатополум'яний пальник МГ-Р65 (а) та її стовбур (б):

1 – верхня частина пальника; 2 – колодки з отворами для газу; 3 – нижня частина пальника; 4 – газопровід; 5 та 9 – трубопроводи для проточної води; 6 - газова скоба, що з'єднує 1 і 3; 7 – газова розподільча камера; 8 – шнур із ніпелем; 10 - надставка, що з'єднує стовбур зі змішувальною камерою; 11 – змішувальна камера; 12 - стовбур пальника; 13 та 14 – штуцера для подачі газу до ствола.

Кінці рейок затискають гідравлічним пресом і нагрівають до температури 12000С системою багатополум'яних пальників, що здійснюють коливальні рухи вздовж стику (50 коливань на хвилину). Одночасно рейки стискаються із встановленою розрахунком силою (10 – 13 тонн) до отримання осадки заданої величини (близько 20 мм).

Для зварювання використовуються універсальні газопресові верстати СГП – 8У або МГП – 9.

Після зварювання проводиться обробка стику, та був його нормалізація.

7.5. Алюмотермітне зварювання

Створення високошвидкісних магістралей та безстикового шляху встановлює високі стандарти якості до рейок, особливо у місцях їхнього з'єднання. Цілком цим стандартам відповідає алюмотермітне зварювання рейок.

Алюмотермітне зварювання рейок призначене для з'єднання між собою в будь-якому поєднанні об'ємно-загартованих, поверхнево-загартованих та термічно не зміцнених рейок.

Зварювання стиків рейкових батогів і стиків (крім ізолюючих) стрілочних перекладів, покладених на дерев'яних або залізобетонних шпалах і брусах, може проводитися на головних, приймально-відправних, станційних та гіркових шляхах залізниць Російської Федерації, на під'їзних коліях промислових підприємств, а також у метро .

В основі цього процесу лежить термітна реакція, відкрита в 1896 професором Гансом Гольдшмідтом, і являє собою хімічну реакцію відновлення чистого заліза з його окису за допомогою алюмінію з виділенням великої кількості тепла:

Fe2O3 + 2Al => 2Fe + Al2O3 + 849 кДж

Термітна реакція відбувається в тиглі протягом декількох секунд після підпалу термітної порції, що складається з суміші порошкового алюмінію, оксиду заліза, частинок сталі, що демпфують реакцію, і легуючих добавок, необхідних для отримання потрібної якості. Реакція проходить при температурі понад 2000oС з кінцевим пошаровим поділом продуктів реакції: рідкої сталі (знизу) та легкого шлаку (зверху).

У Росії ВНІІЖТ спільно з іноземними фірмами Снага (Словаччина), Електро-Терміт (Німеччина), Рельтех (Чехія та Франція) виконують роботи, пов'язані з термітним зварюванням рейкових елементів у зоні сполучних шляхів. При укладанні безстикового шляху термітний спосіб зварювання рейок (рис.1.4) грає провідну роль. В даний час у зоні стрілочних перекладів він є основним методом з'єднання рейок. Це економічно вигідна технологія, що відрізняється великою гнучкістю застосування. Найчастіше зварювання можна проводити без закриття перегону. Технологія фірми «Електро-Терміт», отримавши найбільше поширення порівняно з іншими фірмами, представляє на ринку Росії два основних методи електро-термітного зварювання, а саме так званий метод СоВоС (SoWoS) та метод СкФау (SkV) (рис.1.5) .

vunivere.ru

Електроди для зварювання залізничних рейок

Люди, які ведуть масштабне будівництво або просто звикли робити все потужно, то вони, напевно, стикаються з проблемою зварювання рейок. Зварювання рейок є проблемою, тому що вони мають великий діаметр та, як наслідок, створюють перешкоди для комфортного зварювання. Тому для зварювання рейок Вам потрібно використовувати якісні електроди, які дозволяють бути повністю впевненими в якості звареного виробу.

Одними з тих електродів, які можна використовувати для зварювання рейок, є УОНІ 13/45 або УОНІ 13/55. Так, дійсно, зварювальні електроди УОНІ є чудовим вибором для зварювання таких товстотілих конструкцій як рейки.

Електроди УОНІ використовуються для зварювання відповідальних конструкцій з металу, коли до металевого шва висуваються високі вимоги щодо ударної в'язкості. Багато професійних зварювальників рекомендують електроди УОНІ для зварювання конструкцій, що працюють під навантаженнями, тиском та іншими впливами факторів довкілля.

Зварювання електродами УОНІ дозволяє забезпечити отримання металу високої якості, що має високу стійкість до утворення тріщин та вмісту водню. Зварювання електродами УОНИ можна проводити у всіх просторових положеннях. Для зварювання слід використовувати постійний струм зворотної полярності.

Матеріалом для виготовлення зварювальних електродів УОНІ є зварювальний дріт Св-08А, який повністю відповідає державним стандартам, прийнятим у нашій країні. На поверхні покриття зварювальних електродів УОНД допускаються невеликі тріщини, які можуть бути на покритті зварювального електрода. Однак якщо покриття зварювального електрода сильно пошкоджене, то Вам потрібно перевірити, де Ви їх зберігаєте, тому що через попадання вологи Ви можете зіпсувати зварювальний електрод.

У покриття зварювальних електродів УОНІ є деякі особливості, які вимагають обов'язкового прокалювання перед використанням. Прожарювання електродів УОНІ проводиться при температурі від 350 до 400 градусів за Цельсієм.

Прожарювання електродів перед зварюванням полегшує роботу з ними і дозволяє зробити зварювальний шов, нанесений ними, міцнішим. Також прокалювання або просушка електродів за вказаної температури дозволяє зробити їх менш сприйнятливими до вологи.

Як бачите, використання зварювальних електродів УОНІ дозволяє проводити зварювання високої якості. Завдяки їх високій якості та особливостям зварювання, Ви можете в короткий термін починати зварювання рейок.

Зварювання рейок – це складна робота, тому для того щоб Ви могли її якнайшвидше та якісніше зробити, Вам потрібно використовувати електроди УОНІ. Також для того щоб Ви могли проводити прокалювання електродів УОНІ і зберігати їх у відповідному місці Вам найкраще придбати спеціальну піч для прокалювання електродів.

При здійсненні монтажу, а також ремонтних роботах на залізничному полотні, кранових установках та інших умовах, де застосовуються рейки, використовується особлива технологія зварювання. Так як в умовах, що описуються, необхідна особлива міцність, а також стійкість до різного роду навантажень, то зварювання залізничних рейок відноситься до окремої категорії зварювання.

Електродугове зварювання

Варто відзначити, що одним із найпоширеніших методів, який застосовується при зварюванні рейкових батогів та стиків рейок, є електродугове зварювання. В даному випадку рейки укладаються в необхідному положенні, а простір між їх стиками пошарово поступово заповнюється необхідним зварювальним матеріалом. Останній розплавляється від температури дугового розряду. Для зварювання торців залізничних рейок даним способом може застосовуватися змінний струм, що надходить від трансформатора або постійний струм, що отримується від мобільного зварювального агрегату.

Найоптимальнішим варіантом є ванний метод. При цьому кінці рейок, попередньо обрізані перпендикулярно до їх поздовжньої осі, монтуються без перелому. При цьому у профілі має бути піднесення від 3 до 5 міліметрів. У такій позиції рейки мають бути закріплені із зазором від 14 до 16 мм.

Між торцями залізничних рейок вводиться електрод, через який пропускається струм 300-350 ампер. У результаті, розплавлений метал електрода заповнює зазор між торцями, поступово по всьому перерізу.

Для виключення розтікання металу використовують різні методи закривання зазору між рейками. Після зварювання місце роботи шліфується по всьому периметру.

Термітне зварювання

Технологія даного типу зварювання полягає в реакції, яка виникає при контакті окису заліза та алюмінію. Сталь, яка виникає в умовах, що описуються при температурах більше 2000 градусів, повинна заливатися в вогнестійку форму, яка повністю ідентична геометрії самої рейки.

Термітна технологія була відкрита ще 1896 року відомим професором Гансом Гольдшмідтом. По суті термітна технологія є відновленням заліза з окису з використанням алюмінію. У цьому термітна реакція характеризується виділенням великої кількості тепла.

Термітна технологія ще називається алюмінієвотермітне зварювання рейок, оскільки в ній застосовується алюміній. Цікаво, що термітна реакція відбувається протягом декількох секунд після підпалювання термітної порції. Крім окису заліза і алюмінію, до складу цієї суміші включаються частинки сталі, що демпфують реакцію, а також легуючі добавки. Останні служать для того, щоб була отримана сталь необхідної якості та параметрів. Цікаво, що в кінці реакції здійснюється пошаровий поділ на рідку сталь і легкий шлак, який виявляється зверху.

Термітна технологія дозволяє з'єднувати між собою поверхнево-загартовані, об'ємно-загартовані, а також термічно не зміцнені рейки в будь-яких комбінаціях. Термітне зварювання дозволяє відповідати високим вимогам, які сьогодні висуваються до високошвидкісних магістралей та безстикових шляхів.

Газопресове зварювання

Дана технологія ґрунтується на з'єднанні металів при температурі, яка знаходиться в межах нижче точки плавлення, але при високому тиску. Основні «плюси» цієї технології:

Однорідна структура металу в галузі стику залізничних рейок;
Висока якість з'єднання.

Зважаючи на вищеописані переваги, цей тип зварювання дуже ефективний при зварюванні важких залізничних рейок. Перед здійсненням власне зварювання кінці залізничних рейок щільно приставляються один до одного. При цьому за допомогою дискової пилки рейкорізного верстата або механічною ножівкою здійснюється одночасне прорізування торців обох рейок. У результаті забезпечується максимальна чистота металу, і навіть висока щільність прилягання. Перед самим процесами зварювання торці промиваються чотирихлористим вуглецем. Також для цих цілей може застосовуватися дихлоретан. Підготовчий етап перед безпосередньо зварюванням полягає в нагріванні кінців рейок, для якого застосовуються багатополум'яні пальники.

Після цього кінці рейок повинні бути затиснуті за допомогою гідравлічного преса з наступним нагріванням до 1200 градусів за допомогою тих самих багатополум'яних пальників. Останні здійснюють коливальні рухи вздовж утвореного стику. Частота цих коливань становить 50 коливань на хвилину. Водночас рейки стискаються із силою від 10 до 13 тонн, яка встановлюється спеціальними розрахунками. В результаті виходить осад близько 20 мм. Для здійснення описаних процесів використовуються універсальні газопресові верстати.

Після завершення зварювання одержаний стик обробляється. Після цього провадиться також його нормалізація.

Підсумки

Отже, є три ключові технології зварювання рейок. Кожна з них має власні «плюси» і «мінуси». Однак варто відзначити, що алюмотермітне зварювання максимально відповідає всім сучасним найжорстокішим вимогам до безстикових залізничних колій. Тому її застосування цілком обґрунтовано при побудові та ремонті сучасних магістралей.

Схожі статті

goodsvarka.ru

Зварювання рейок

При роботах з крановими установками та виконанні монтажу залізничного полотна виникає необхідність з'єднання та зварювання рейок. У цьому випадку використовується спеціальна технологія, яка забезпечує особливу міцність з'єднання та стійкість до підвищених навантажень. Необхідно сказати, що такі роботи відносяться до окремої категорії зварювальних робіт, про особливості яких ми розповімо в цій статті.

Зварювання може виконуватися такими технологіями:

Термітна.
Електродугова.
Газопресове зварювання.

Кожна з цих технологій має свої певні недоліки та переваги. Поговоримо детальніше про такі способи зварювання.

Електродугове зварювання стиків рейок

На сьогоднішній день дана технологія набула найбільшого поширення, що пояснюється простотою обладнання, легкістю самою роботою та якістю виконаного з'єднання. При виконанні зварювальних робіт рейки укладаються в потрібному положенні, після чого простір, що є між стиками пошарово, заповнюється зварювальним матеріалом. Розплавлення зварювального матеріалу забезпечується з допомогою високих температур дугового розряду. За потреби зварювання торців рейок використовується змінний струм від трансформатора. Також можливе використання мобільних зварювальних апаратів, що працюють від постійного струму.

При використанні електродугової технології можливе виконання зварювання рейкових стиків ванним методом, при якому рейки, перпендикулярно обрізані своєї осі, монтуються всередині ванни. У ванні проводиться їхнє якісне зварювання один з одним. При цьому способі зварювання рейки закріплюються із зазором трохи більше 16 мм. Підвищення профілю може коливатися в діапазоні 3-5 мм.

При використанні ванного методу між торцями розташовують електрод, яким подається електричний струм потужністю порядку 350 Ампер. Електрод швидко заповнює зазор між рейками, що з'єднуються, рівномірно розподіляючи розплавлений матеріал по всьому перерізу. Даний метод унеможливлює розтікання металу, при цьому забезпечується максимально якісне закриття зазору між з'єднаними металевими елементами. Після завершення зварювання необхідно зашліфувати сполучний шов по периметру.

Алюмінотермітне зварювання рейок

Метод термітного зварювання ґрунтується на властивості окису алюмінію та заліза вступати один з одним у реакцію при високих температурах. Таке термітне зварювання також називають алюмінотермітною технологією. Для виконання такого зварювання використовується стійка до високих температур форма, яка за своїм зовнішнім виглядом ідентична геометрії рейок. Така форма повинна витримувати температуру більше 2000 градусів, за якої виникає контакт алюмінію та заліза.

Відкрито цю технологію зварювання ще наприкінці 19 століття. Однак через її технологічну складність поширення вона набула лише відносно недавно. Основні труднощі при виконанні такого термітного зварювання полягають у тому, що реакція окису алюмінію та заліза виникає лише за температур у кілька тисяч градусів. Відповідно потрібно нагріти до таких екстремальних температур, як самі рейки, так і використовувати відповідну форму, здатну не розплавлятися і зберігати свою геометрію.

Для з'єднання металів необхідно підпалити термітну суміш, яка швидко вигоряє з утворенням високої температури. Така термітна порція містить не тільки окиси алюмінію та заліза, а й різноманітні легуючі добавки. Такі добавки необхідні отримання максимально міцного з'єднання з потрібними параметрами стійкості до механічних впливів. Під час такої температурної реакції відбувається пошаровий поділ легкого шлаку та рідкої сталі. Шлак при цьому виявляється зверху і в подальшому легко видаляється зі з'єднання.

Термітний спосіб зварювання рейок дозволяє з'єднувати об'ємно-загартовані та поверхнево-загартовані матеріали. Необхідно сказати, що за допомогою подібної технології забезпечується міцне та довговічне з'єднання, тому термітний спосіб зварювання знайшов застосування при виготовленні високошвидкісних безстикових залізничних магістралей.

Газопресова технологія

Ця оригінальна технологія з'єднання рейок передбачає використання температури нижче за точку плавлення, проте за рахунок впливу високого тиску забезпечується якісне з'єднання рейок. З переваг даної технології зварювання можна відзначити таке:

Відмінні показники якості виконаного з'єднання.
Однорідна структура стику залізничного покриття.
Висока продуктивність.
Мінімальна витрата матеріалів, що наплавляються.

Таке газопресове зварювання широко застосовується при з'єднанні важких залізничних колій. При виконанні використовується спеціальне обладнання, яке дозволяє забезпечити максимально високий тиск рейок, що з'єднуються. Металеві вироби щільно притискаються один до одного, після чого за допомогою спеціальної струбцини кінці нагріваються, а за рахунок високого тиску рейки з'єднуються один з одним. У процесі такої роботи необхідно забезпечити промивання елементів, що зварюються трихлористим вуглецем. Це дозволяє забезпечити з'єднання металевих елементів на молекулярному рівні.

Показники робочої температури за газопресової технології становлять близько 1200 градусів. Для такої роботи використовуються багатополум'яні пальники та потужні гідравлічні преси. Для якісного розігріву місця з'єднання використовують багатополум'яні пальники, що здійснюють в області зварного стику численні коливання, що дозволяє якісно розігріти метал. Гідравлічний прес, що використовується для з'єднання рейок, забезпечує тиск 13 тонн і більше. Усадка рейок при їх з'єднанні даною технологією складає близько 20 мм.

Висновок

Існуючі в даний час технології дозволяють отримати довговічне, надійне та стійке до механічних навантажень з'єднання. Вибір тієї чи іншої технології виконується залежно від доступного обладнання та конкретних різновидів рейок, що з'єднуються. Необхідно сказати, що якісний вибір такого обладнання і дотримання всієї технології робіт дозволить вам гарантувати якісно виконане зварювання рейок.

svarkagid.com

Якісне зварювання рейкових стиків

10 листопада
88 переглядів
28 рейтинг

Основні характеристики
Практичні рекомендації
Додаткові моменти

Зварювання рейкових стиків дуже затребуване на сьогоднішній день. Як відомо, коли рухомий склад проходить збірні стики, вони починають з високою швидкістю засмучуватися. При цьому зникає плавний хід, через що руйнується верхнє покриття залізничної колії. А цей варіант допоможе виправити ситуацію.

Схема стикового зварювання.

Основні характеристики

Потрібно прокладати рейкові шляхи, які мають зварені стики, на будь-яких видах шляхів, в результаті виходить безстикова рейка.

Рейкова нитка розривається саме в місцях, де утворений стик. Такий розрив, навіть при встановленні стикових накладок, дуже впливає на жорсткість конструкції, починають збільшуватися просідання.

В результаті при проходженні рухомого складу рейкового стику колесо ударяється об головку торця рейки, що приймає. Через численні удари в стикові з'єднання починає швидко зношуватися ходова частина вагонів, а також укладених рейок. За рахунок сильних ударів колісної пари по рейці, що набігає, з'являється сколи рейкових головок і їх зминання. Зазвичай такі дефекти виявляються за 60 см від місця стику. Рейки починають ламатися у болтових отворах, згинаються накладки, деформуються стикові болти. Всі перелічені недоліки не стосуються безстикового шляху, причому він має кілька позитивних якостей:

Схема конструкції контактного зварювання.

майже на 30% знижуються витрати на обслуговування рейкової колії;
значно заощаджується електроенергія, знижується витрата палива приблизно на 10%;
збільшується термін експлуатації верхніх шляхів,
рухомий склад може працювати набагато довше;
пасажири відчувають більший комфорт під час руху поїзда;
стає надійнішою робота автоблокування та електроланцюгів.

За рахунок таких позитивних якостей безстиковий варіант був використаний усіма головними залізничними лініями у світі.

Іноді вибір певного виду зварювання стиків залежить від вартості робіт та продуктивності. Такий вибір спричиняє появу в особливо відповідальних конструкціях зварювальних з'єднань, якість яких знаходиться на дуже низькому рівні.

Повернутись до змісту

Щоб отримати відмінне зварне з'єднання, потрібно мати матеріал із гарною зварюваністю. В основному зварюваність характеризує властивості металу, існуючу реакцію на зварювальний процес, а також здатність отримувати таке зварювальне з'єднання, яке відповідатиме всім заданим технологічним вимогам.

Коли деталі виконані з матеріалу, що вільно піддається зварювальному процесу, з отриманням високоякісного шва особливих умов не потрібно. Але для деталей з матеріалу, що погано зварюється, потрібні додаткові технологічні умови. Іноді застосовується спеціальний вид зварювання, який набагато дорожчий і складніший. Причому виконання робіт потребує суворого дотримання технологічного процесу.

Зварювання рейок затребуване на сьогоднішній день, оскільки рейкова нитка розривається і швидко зношується ходова частина вагонів.

До складу сталі для рейок входить дуже багато вуглецю, майже 82%. Цей матеріал відноситься до групи матеріалів, що мають погану зварюваність. При зварюванні можлива поява тріщин, що абсолютно неприпустимо на рейках. У них концентрується напруга, яка може призвести до руйнування стикового з'єднання та аварії складу.

Сьогодні відомо два види зварювання рейкових стиків:

контактна;
алюмотермітна.

Велике поширення набула контактна зварка, проте має кілька серйозних недоліків, обмежень, коли проводяться ремонтні роботи залізничних колій:

для зварювання потрібні спеціальні рейковозварювальні машини, що стоять дуже дорого;
тривалості доставки обладнання та його наступна евакуація;
для проведення робіт необхідно задіяти численні бригади;
через брак великої кількості часу, доводиться постійно виконувати роботу без дотримання технологічного процесу, внаслідок чого стик виходить дуже низької якості;
неможливо виконати зварювання стику у тому місці, де перекладаються стрілки.

Контактне зварювання стиків програє алюмінотермітному зварюванню рейок. Для неї необхідно мати:

складне та дуже дороге обладнання;
чисельну бригаду;
перерви під час руху поїздів.

Алюмінотермітне зварювання рейок робиться дуже швидко. На операцію йде приблизно півхвилини. Якщо рахувати підготовчі роботи та завершальну обробку зварювального шва, потрібно близько 45 хвилин.

Треба сказати, що таке зварювання дозволяє одночасно зварювати кілька стиків, внаслідок чого скорочується час, витрачений на роботу.

Рейкові стики з різною формою торців, що стикуються.

Для зварювання стику необхідно три особи. Їхнє навчання проходить у найкоротші терміни. Маса застосовуваного обладнання сягає 350 кг. Для проведення зварювальних робіт, коли використовується алюмотермітне зварювання та проводяться інші спеціальні операції, застосовуються автономні джерела подачі палива.

Щоб проводити алюмінієве зварювання рейок, інженерами було створено переносне мініатюрне обладнання, яке може функціонувати в автономному режимі у підлозі.

Технологи змогли підібрати певний склад термітного розчину та його зернистість. Це допомогло добитися термітної реакції, коли він виникає вибухів, немає загасання і підтримується найоптимальніша швидкість і необхідна температура всіх матеріалів, що у реакції.

Алюмінотермітне зварювання складається з кількох основних технологічних кроків:

початкового високотемпературного підігріву;
остаточного зварювання рейок.

Повернутись до змісту

Як підігрів застосовується спеціальний багатополум'яний пальник.

Операція триває приблизно 7 хвилин. Контроль над підігрівом та його закінченням виконується візуально. Тут дуже важливо, щоб підігрів виконував висококваліфікований зварювальник.

Схема електроконтактного зварювання.

Такий попередній підігрів є важливою складовою технологічного процесу при алюмінотермітному зварюванні рейок. В результаті не відбувається несплавлення, зводиться до мінімуму виникнення гартових структур. Коли виконується зварювальна операція, помітно знижуються параметри залишкових напруг зварювального шва та навколошовної зони, не виникає поява тріщин.

Після того як рейка пройшла етап підігріву, виконуються зварювальні роботи, відбувається загоряння термітної суміші. Починається процес реакції займання терміту. Він в автоматичному режимі випускається в міжстиковий рейковий зазор.

Після довгих експериментів було доведено, що головними технологічними параметрами, які впливають якість майбутнього зварювального шва, вважатимуться;

час попереднього підігріву;
потужність газового полум'я, що використовується.

Щоб отримати безстиковий рейковий шлях із застосуванням алюмінотермітного способу, дозволяється використовувати рейки, що були у використанні, а також їх нову модифікацію. Для такої зварювальної операції застосовують:

зміцнені рейки;
неукріплені рейки;
рейки мартенівського виробництва;
рейки безсемерівського виготовлення.

Можна зварювати таким чином рейки різних залізничних колій: станційні, під'їзні і навіть стрілочні переклади.

Але пам'ятайте: рейки, які зварюватимуться, повинні бути однотипними і мати однакову групу придатності.

expertsvarki.ru

Зварювання рейок

У залізничній галузі та у будівництві застосовується техніка, яка переміщається рейками. Як правило, вона має досить велику вагу, а відповідно метал стикається з великими навантаженнями. Щоб вироби змогли витримати всі складності експлуатації, зварювання рейок має відбуватися точно з запропонованими технологіями, оскільки це складний процес. З одного боку, проблем додає великий діаметр виробів, які не дозволяє проварити їх на всю глибину, що забезпечило б вищу якість. З іншого боку, зварне з'єднання завжди буде найслабшим місцем конструкції та його необхідно посилювати.

Зварювання рейок

Зварювання рейкових стиків може проходити як вручну, так і в автоматичному режимі. Після неї завжди потрібно проводити обробку матеріалу, щоб досягти гладкої поверхні. Таким чином, для якісного проведення процесу потрібно:

використовувати професійну техніку;
Необхідно вибрати відповідні витратні матеріали;
Забезпечити кращі умови зварюваності завдяки флюсам та іншим засобам;
Дотримуватись точних режимів зварювання;
Ретельно обробити отримане з'єднання, щоб рейки були придатними для експлуатації.

Властивості зварюваності

Над проблемою, яку є зварювання кранових рейок, а також інших їх різновидів, люди працюють досить давно. Адже самі вироби виготовляються із зміцненої сталі, яка найчастіше обробляється механічним шляхом. Будь-яка обробка на зміцнення додає складності до зварюваності та будь-яких інших термічних обробок. Тим не менш, сучасні технології дозволяють досягти прийнятних результатів. Одним з найдоступніших варіантів серед електродів, які можна вільно знайти у продажу, є УОНІ 13/45 та УОНІ 13/55. Це вироби для роботи з відповідальними спорудами, потужними каркасами із металоконструкцій, а також вони підходять і для рейок. Але це далеко не єдиний метод, хоч і найпростіший із усіх можливих.

Зварювання кранових рейок

Зварювання рейок колії здійснюється за ГОСТ 103-76. Сюди входить кілька методів, які відрізняються принципом дії, складністю, технікою, що використовується, та іншими нюансами. Кожен із них по-своєму допомагає боротися з поганою зварюваністю виробів. Також їх вибір залежить від виду самих рейок, які мають піддатися майбутньому ремонту.

Види

Залізничні промислові – застосовуються для відносно коротких ділянок колій на різних підприємствах. Це ширококолейні варіанти, для яких використовуються марки РП75, РП65 та РП50.
Залізничні для вузької колії – використовуються у підземних шахтах та вузькоколійній залізниці. Тут застосовують такі марки як Р24, Р18, Р11 та Р8.
Рудничні для провідників у шахтах – застосовуються при створенні безстикового та ланкового шляху широкої колії. Також застосовуються і для стрілочних переказів. Тут використовуються марки Р43, Р38 та Р33.
Рамні – використовуються для будівництва перетинів та з'єднань на шляху. Тут потрібна марка РР65.
Кранові – служать до створення шляхів проходження будівельного крана на майданчиках. Тут можуть бути такі марки як, КР140, КР120, КР100, КР80 та КР70.
Дотепні – служать для верхньої будови в залізничному шляху. З них роблять стрілочні переклади, кругові опорні пристрої та інше. Тут придатні марки ОР75, ОР65, ОР50 та ОР43.
Залізничні – стандартні вироби для створення безстикового та ланкового основного шляху для залізничного транспорту. Тут використовуються марки Р75, Р65 і Р50.
Трамвайні із жолобом – використовуються для створення шляхів проходження трамваїв. Тут застосовуються марки Т62 та Т58.
Контррейкові – використовуються у верхніх конструкціях залізничної колії. Це можуть бути марки РК75, РК65 та РК50.
Усикові - з них виготовляються хрестовини, у яких безперервна поверхня кочення. Марка УР65.

Способи зварювання рейок

Існують різні методи зварювання рейок, що використовуються у наш час. Серед них варто виділити основні:

Електродугове зварювання рейок вручну - найпростіший і найдоступніший метод. Вона підходить для з'єднання стиків та батогів. Вироби розташовуються з невеликим проміжком, який поступово заповнюється розплавленим металом. Тут використовується змінний чи постійний рід струму.

Електродугове зварювання рейок вручну

Одним із різновидів попереднього варіанту є ванний метод. Для цього використовується спеціальна ванна, яка затримує стікання розплавленого матеріалу. Торці попередньо перпендикулярно осі обрізаються. Монтаж здійснюється без перелому. Зазор між виробами повинен бути близько 1,5 см. У цей зазор міститься електрод, який розплавляється під силою струму і зварюється з основним матеріалом.

Ванна зварювання рейок

Термітне зварювання залізничних рейок засноване на хімічній реакції окису заліза та алюмінію. При їх контакті і під впливом температури понад дві тисячі градусів, сталь набуває вогнестійкої форми. Вона ідентична формі самої рейки. Це давній метод, який застосовується вже понад сотню років.

Газопресове зварювання підкранових рейок передбачає не повне розплавлення, оскільки температура робочого процесу не досягає точки плавлення металу. зварювання рейкових батогів тут досягається за рахунок високого тиску. Якість з'єднання виявляється досить високою, а структура його виходить дуже однорідною. Тут потрібна щільна стикування кінців виробу. На рейкорізному верстаті ножівка прорізає торці двох виробів, що допомагає максимально очистити поверхню стику. Перед з'єднанням торці обробляються чотирихлористим вуглецем. Далі йде нагрівання та затискання заготовок за допомогою гідравлічного преса.

Газопресове зварювання рейок

Режими

Для отримання якісного з'єднання потрібно дотримуватись відповідних режимів. Для кожної марки виробів потрібні свої параметри, оскільки вони мають різні властивості. Тут наведені варіанти, що найчастіше використовуються:

Перевірка якості

Незалежно від того, чи проводила процедуру машина для зварювання рейок чи людина, потрібно проконтролювати якість. Початковим методом контролю є вимірювальні прилади. Потім перевіряється стан поверхні шва, оскільки вона має бути максимально рівною і гладкою. Потім проводиться ряд неруйнівних контролів якості, але це робиться вже після остигання металу та обробки поверхні.

Заходи безпеки

Коли проводиться зварювання рейок електродами, слід використовувати засоби індивідуального захисту, перевірити заземлення і справність техніки. Не слід перебувати близько до розплавленого металу, якщо в цьому немає потреби. У разі використання різних машин слід перевірити їх перед використанням на працездатність. Якщо будь-яка техніка має поломки або у видаткових матеріалах помічено шлюб, то такі речі не повинні використовуватися в процесі.

Люди, які ведуть масштабне будівництво або просто звикли робити все потужно, то вони, напевно, стикаються з проблемою зварювання рейок. Зварювання рейок є проблемою, тому що вони мають великий діаметр та, як наслідок, створюють перешкоди для комфортного зварювання. Тому для зварювання рейок Вам потрібно використовувати якісні електроди, які дозволяють Вам бути повністю впевненими як зварений вироб.

Одними з тих електродів, які можна використовувати для зварювання рейок, є УОНІ 13/45 або УОНІ 13/55. Так, дійсно, зварювальні електроди УОНІ є чудовим вибором для зварювання таких товстотілих конструкцій як рейки.

Електроди УОНІ використовуються для зварювання відповідальних конструкційз металу, коли до металевого шва пред'являються високі вимоги щодо ударної в'язкості. Багато професійних зварювальників рекомендують електроди УОНІ для зварювання конструкцій, що працюють під навантаженнями, тиском та іншими впливами факторів довкілля.

Матеріалом для виготовлення зварювальних електродів УОНІ є зварювальний дріт Св-08А, яка повністю відповідає державним стандартам, прийнятим у нашій країні. На поверхні покриття зварювальних електродів УОНД допускаються невеликі тріщини, які можуть бути на покритті зварювального електрода. Однак якщо покриття зварювального електрода сильно пошкоджене, то Вам потрібно перевірити, де Ви їх зберігаєте, тому що через попадання вологи Ви можете зіпсувати зварювальний електрод.

Прокалювання електродівперед зварюванням полегшує роботу з ними та дозволяє зробити зварювальний шов, нанесений ними, міцнішим. Також прокалювання або просушка електродів за вказаної температури дозволяє зробити їх менш сприйнятливими до вологи.

Цей спосіб зварювання через відносно невисоку характеристику міцності в трамвайних господарствах і на станційних шляхах залізниць застосовується рідко. Перевагою електродугового способу зварювання є те, що їм можна зварювати рейки в дорозі.

Стики, що зварюється електродуговим способом, можна розділити на дві групи: 1) стики із приварюванням накладок та підкладок; 2) стики, що проварюються по всьому перерізу рейок (ванний спосіб). Стики першої групи через надзвичайно низькі показники міцності на залізничному транспорті не застосовуються, а в трамвайних коліях використовуються рідко.

Ванний спосіб ‘

Ванний спосіб зварювання стиків рейок розроблений Московським дослідним зварювальним заводом.

Зварювання проводиться на постійному чи змінному струмі електродами діаметром 5 мм. Харчування здійснюється від стандартно - 76

0 електрозварювального обладнання типу СТЕ-34; ПС-500; ПАС-400

Застосовувана сила струму 300-350 а. Для зварювання використовують електродні марки УОНІ-ІЗ/55А з тимчасовим опором на - їловленого металу 55 кгімм2.

В даний час у зв'язку з появою нових марок рейки —)ої сталі, що володіють підвищеними міцнісними даними, ре-мендується застосовувати електроди УОНИ-13/85у з тимчасовим со-* іротивенням наплавленого металу.85 кг/мм2-

Складання стиків під зварювання, як правило, роблять на шпа - іах. Кінці рейок обрізають по косинці механічними засобами чи газом. Після обрізки газом торці рейок необхідно очистити від окалини.

Стик повинен бути вивірений у вертикальній та горизонтальній площинах, після чого він підноситься на 1,0-1,5 мм на 1 пог. м.

Регулювання величини підйому стику проводять дерев'яними клинами, а перевірку-спеціальною сталевою метровою лінійкою з штифтами, що регулюються по довжині, на кінцях.

Зазор між рейками, що зварюються, повинен бути 12-15 мм або 1,5 діаметра електрода з урахуванням товщини шару обмазки. .

Технологічно зварювання рейкового стику можна розділити на дві основні операції: зварювання підошви, зварювання шийки та головки.

* Зварювання підошви роблять на решті (сталевій) або знімній мідній платівці. Довжина цієї пластинки на 20 мм більша за ширину підошви рейки, а ширина пластинки 40 мм.

Використовується кілька варіантів таких платівок:

1) сталева (ст. 3) товщиною 5-6 мм; пластинку укладають під стик і щільно підтискають;

2) комбінована, під стик укладають сталеву пластинку завтовшки 2 мм, а під неї мідну підкладку;

3) мідну пластинку з канавкою, що заповнюється кількома недогарками електродів УОНІ-13/55 А, підтискають безпосередньо під стик.

Найкращі результати дає застосування мідної та комбінованої пластинок. *

Підошва рейки є найбільш чутливим місцем зварного стику, де особливо яскраво проявляються низька якість наплавленого металу та інші похибки зварювання.

При ванному способі зварювання важіль утримати в міжстиковому зазорі рідкий наплавлений метал і шлак. Для цього застосовують спеціальні мідні форми багаторазового користування: нижні – для зварювання підошви та бічні – для зварювання шийки та головки.

Зовні форми мають прямокутну кбйфігурацію. Внутрішній контур їх відповідає формі ділянки рейки, з якою вони сполучаються. По осі форми є виїмка, яка при зварюванні заповнюється рідким наплавленим металом з утворенням посилення стику.

При встановленні форм їх вісь поєднують із зазором стику, а бічні форми, крім того, ще й фіксують струбциною.

Зазор у місцях сполучення форм із поверхнею рейок не повинен перевищувати 1 мм. В іншому випадку краї форм необхідно обмазати вогнетривкою глиною. Зварюючи підошву, шов починають з краю пластинки і, коливаючи рухи поперек зазору стику, ведуть його до іншого кінця, ретельно проварюючи кути між торцями рейок і пластинкою.

Другий шов слід накладати в протилежному напрямку, починаючи його також від краю пластинки.

При виконанні наступних проходів потрібно уважно спостерігати, щоб рідка ванна розплавленого металу розташовувалася по всій довжині підошви.

У процесі зварювання коливальні рухи електродом потрібно здійснювати швидко. Закінчити зварювання підошви слід у центрі стику, завдяки чому шов виходить з ухилом від центру до країв, що відповідає профілю рейок.

У підошві стику зварний шов повинен мати посилення 2-3 мм, а краї підошви - перекриватися плавним швом.

Поверхню шва після заварювання підошви необхідно очистити від шлаку.

Після встановлення бічних форм слід негайно розпочинати наступне зварювання, щоб не допустити значного охолодження стику.

Зварювальна дуга збуджується в місці закінчення зварювання підошви, тобто біля основи шийки, і ведеться, безперервно заповнюючи наплавленим металом весь зазор.

Закінчуючи зварювання стику, на поверхні катання необхідно наплавити прибуткову частину товщиною 4-5 мм, яка компенсує усадку при кристалізації стику.

Після зварювання, коли стик ще має червоний колір, поверхню його слід ущільнити проковкою.

Недоліками ванного способу зварювання є гарячі тріщини та непровар. Гарячі тріщини іноді з'являються при зварюванні рейок із безсемерівської сталі, що містить підвищену кількість шкідливих домішок-сірки, фосфору, азоту. Ці дефекти можуть бути при прискоренні процесів зварювання рейок важких типів.

Непровар і шлакові включення, навпаки, виходять при уповільнених швидкостях зварювання.

Якщо виявлені будь-які дефекти, наступне підварювання можна проводити при температурі стику не менше 300 °.

7.3. Електродугове зварювання

7.4. Газопресове зварювання

Газопресове зварювання забезпечує з'єднання металу за температури

нижче за точку плавлення з додатком тиску.

Для нагрівання рейки застосовуються багатополум'яні пальники типу МГ – 50Р,

МР – 65Р, МР – 75Р. Багатополум'яний пальник типу МГ – Р65 представлений малюнку 1.3.

Рис.7.3: Багатополум'яний пальник МГ-Р65 (а) та її стовбур (б):

Кінці рейок затискають гідравлічним пресом і нагрівають до температури 1200 0 З системою багатополум'яних пальників, що здійснюють коливальні рухи вздовж стику (50 коливань на хвилину). Одночасно рейки стискаються із встановленою розрахунком силою (10 – 13 тонн) до отримання осадки заданої величини (близько 20 мм).

Для зварювання використовуються універсальні газопресові верстати СГП – 8У або МГП – 9.

Після зварювання проводиться обробка стику, та був його нормалізація.

7.5. Алюмотермітне зварювання

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

Термітна реакція відбувається в тиглі протягом декількох секунд після підпалу термітної порції, що складається з суміші порошкового алюмінію, оксиду заліза, частинок сталі, що демпфують реакцію, і легуючих добавок, необхідних для отримання потрібної якості. Реакція проходить при температурі понад 2000 o З кінцевим пошаровим поділом продуктів реакції: рідкої сталі (знизу) і легкого шлаку (зверху).