Hitsaus p75-kisko valssatulla metallilla, joka elektrodi. Hitsauskiskot: menetelmät ja niiden pääominaisuudet. Kiskojen liitosten hitsausmenetelmät

Rautateiden asennus suoritetaan kahdella menetelmällä: esivalmistetulla ja hitsatulla. Toinen on parempi, koska esivalmistetut liitokset vähentävät liikkuvan kaluston nopeutta. Kiskojen hitsaus suoritetaan useilla menetelmillä. Saumattomien linjojen asennusmenetelmää valittaessa otetaan huomioon materiaalin hitsattavuus ja työn hinta. Yleisimmät ovat vastus- ja aluminoterminen hitsaus, on muitakin tyyppejä. Jokainen niistä kannattaa mainita erikseen. Liitokset hitsataan erikoislaitteilla.

Rautatieprofiilit on valmistettu korkeahiilisestä teräksestä, jolle on ominaista huono hitsattavuus. Lämpökäsittelyn aikana metalliin muodostuu halkeamia ja sisäisiä jännityksiä. Hitsattaessa kiskon säikeitä tämä ei ole hyväksyttävää, sillä kiskon materiaalin viat voivat aiheuttaa onnettomuuden.

Työskentelyä varten tarvitset:

ammattilaitteet;
korkealaatuiset kulutustarvikkeet;
ohjauslaitteet, jotka tarkistavat sauman eheyden.

Vahvan liitoksen muodostamiseksi paksuseinäiset palkit on hitsattava koko syvyytensä mukaan. Liitoksen hitsauksen jälkeen pinta on tasoitettava siten, että sauma ei romahda.

Kiskojen tyypit

Hitsausmenetelmän valinnassa otetaan huomioon seoksen kemiallinen koostumus. Jokaiselle profiilityypille GOST määrittelee teräslaadut.

Nimi	Tarkoitus	Valmistuksessa käytetyt teräslajit
Rautatiestandardi	Valmistettu pääteille	RP50, RP65, RP75.
Rautatieteollisuus	Käytetään lyhyillä alueilla.	RP50, RP65, RP75.
Kapearaiteiset rautatiet	Asennettu kaivoksiin, kapearaiteisille rautateille.	P8, P11, P18, P24.
Kaivos kaivosjohtimille	Käytetään jatkuville leveäraiteisille osille, kytkimille	P33, P38, P43
Kehys	Tarvitaan linjan risteyskohtien asentamiseen.	PP65.
Nosturi	Suunniteltu silta- ja rakennusnostureiden liikuttamiseen.	KR70, KR80, KR100, KR120 ja KR140.
Nokkela	Välttämätön vaihteille ja pyöreille tukilaitteille.	OR43, OR50, OR65 ja OR75.
Raitiovaunut vesikouruilla	Niitä käytetään vain raitiovaunuraiteille, ne on suunniteltu kevyille kuormille.	T58 ja T62
Vastakisko	Asennettu umpikujaan laskeutussäiliöihin.	RP50, RP65, RP75.
Antennit	Saatavana risteyksiin, joissa on jatkuva vierintäpinta.	UR65

Kiskojen liitosten hitsausmenetelmät

Teknologiaa valittaessa otetaan huomioon terästen hitsattavuus, juoksevuus ja sitkeys. Tärkeä tekijä on työvoimakustannukset ja laitekustannukset. Ottaen huomioon kaikki komponentit, he päättävät, kuinka kiskot hitsataan.

Seuraavia tekniikoita käytetään liitosten tiivistämiseen:

sähkökaari;
sähköinen kosketus;
aluminoterminen;
kaasupuristin

Yritykset käyttävät useammin kiskojen termiittihitsausta, harvemmin kontaktihitsausta. Jokaisella tekniikalla on etuja.

Sähkökaari

Kiskohitsausta elektrodeilla käytetään liitoksissa ja säikeissä. Kylpymenetelmällä on mahdollista saada aikaan vahva liitos. Päät asetetaan pienelle korkeudelle kankaan yläpuolelle 14–16 mm:n rakolla erityisessä sulatetta pitävässä kylvyssä. Elektrodi, jonka halkaisija on 5 tai 6 mm, asetetaan pystysuoraan liitokseen. Käytettäessä suurtaajuista vaihto- tai tasavirtaa suoranapaisuudella teholla 300–350 ampeeria profiilin paksuudesta riippuen sula täyttää vähitellen koko liitoksen. Diffuusiokerros luodaan koko osan päälle. Hitsauskiskoissa käytetään elektrodeja, joissa on pääpinnoite:

kotimainen SSNI 13/45 ja SSNI 13/55,
Japanilainen LB 52U.

Ne esikalsinoidaan: säilytetään 180 – 230°C lämpötilassa 2 tuntia.

Valokaarihitsauksen edut:

ei tarvitse käyttää juoksutetta, pinnoite muodostaa kuonakerroksen kylvyn päälle, se estää hapettumisen;
päiden alustavaa leikkaamista ei tarvita;
tiiviin liitoksen muodostaminen ei vaadi lisäponnistuksia;
saatavuus; virtageneraattoreina käytetään muuntajia, tasasuuntaajia ja ammattiinverttereitä.

Kylvyn jäähdytyksen jälkeen sauma puhdistetaan, kalkki poistetaan ja kiskon pään pinta tasoitetaan.

Termiitti

Menetelmä perustuu alumiinin kykyyn pelkistää rautaoksidia suurella lämmönvapautuksella. hallittu yli sata vuotta sitten. Kun termiitti sytytetään tuleen, työskentelyalueelle muodostuu 1200-2000°C lämpötila seoksen kemiallisesta koostumuksesta riippuen. Pelkistetty rauta valuu muottiin, jonka profiili vastaa kiskoa.

Termiitti sisältää raudan ja alumiinioksidin lisäksi seostavia lisäaineita ja pieniä metallikappaleita (ne estävät kemiallista prosessia). Sulan aikana muodostunut kuona kelluu ylös ja poistuu metallin jäähtymisen jälkeen.

Menetelmän tärkein etu on kiskojen termiittihitsauksen suuri nopeus. Sitä käytetään karkaistuihin ja kylmävalssattuihin palkkeihin. Sitä käytetään päärautateiden ja -raiteiden asennuksessa.

Kaasupuristin

Kiskoliitosten hitsaus tällä menetelmällä suoritetaan sitkeillä teräksillä. Lämpötila alueella, jossa päät kohtaavat, nousee leikkausenergian vuoksi. Se vapautuu korkeassa verenpaineessa. Laadukas yhteys muodostuu diffuusikerroksen homogeenisuuden ansiosta. Kiskojen tiukan liitoksen varmistamiseksi pää leikataan kiskoleikkurilla. Metalli suojataan hiili-4-kloridilla tai dikloorietaanilla, metalli ei hapetu koostumuksen alla. Sauma kuumennetaan viskositeettilämpötilaan, 10-15 tonnin paineessa hydraulipuristimesta, kerrokset siirtyvät, päät sulavat ja muodostuu diffuusi kerros.

Kaasupuristinmenetelmän tärkeimmät edut:

kemiallisen koostumuksen tasaisuus;
ei mittakaavaa, prosessi tapahtuu profiilin sisällä;
kyky yhdistää minkä tahansa kokoonpanon ja paksuuden profiileja.

Sähkökontakti

Automaattinen tekniikka perustuu liitoksen lämmittämiseen lävistävän sähkökaaren takia, joka syntyy pienjännitevirtojen korkeiden virtojen vaikutuksesta. Sähkökontaktihitsaus suoritetaan itsekulkevilla komplekseilla MSGR-500, MS-5002, K-190 suoraan asennuspaikalla tai haaran pienellä siirrolla. Erityyppisissä kiskoprofiileissa käytetään vaihdettavia kosketuspäitä. Työ suoritetaan jatkuvalla kiskojen sulatus- tai pulssikuumennusmenetelmällä.

Kiskojen liitosten laadunvalvonta

Liikenneturvallisuus riippuu liitosten lujuudesta, joten hitsausmenetelmästä riippumatta kiskon liitokset tarkistetaan millä tahansa ainetta rikkomattomalla testausmenetelmällä. Käsinhitsauslaitteilla tehdyt saumat tarkastetaan erityisen huolellisesti. Rakenteen lisäksi tarkistetaan kiskon pään tasaisuus, johon pyörä lepää liikkeen aikana.

Kiskoliitosten hitsauksella on nykyään suuri kysyntä. Kuten tiedetään, kun liikkuva kalusto ohittaa esivalmistetut liitokset, ne alkavat huonontua suurella nopeudella. Samalla tasainen kulku katoaa, minkä vuoksi radan yläpeite tuhoutuu. Ja tämä vaihtoehto auttaa korjaamaan tilanteen.

Pääasialliset tunnusmerkit

Kaikentyyppisille kiskoille on asennettava hitsausliitoksilla varustetut kiskot, jolloin saadaan saumaton kisko.

Kiskon kierre katkeaa juuri kohdista, joissa liitos muodostuu. Tällaisella rakolla on jopa puskulevyjä asennettaessa suuri vaikutus rakenteen jäykkyyteen, ja vajoaminen alkaa lisääntyä.

Tämän seurauksena, kun liikkuva kalusto ohittaa kiskon liitoksen, pyörä osuu vastaanottavan kiskon pään päähän. Lukuisten päittäisnivelten iskujen vuoksi autojen kulkuvälineet sekä asetetut kiskot alkavat kulua nopeasti. Pyöräparin voimakkaiden iskujen johdosta vastaantulevaan kiskoon kiskonpäät halkeilevat ja murskautuvat. Tyypillisesti tällaiset viat löytyvät 60 cm liitoksesta. Kiskot alkavat murtua pultinrei'issä, vuoraukset taipuvat ja päittäispultit vääntyvät. Kaikki luetellut haitat eivät koske saumatonta polkua, ja sillä on useita myönteisiä ominaisuuksia:

radan ylläpitokustannukset pienenevät lähes 30 %;
Sähköä säästyy merkittävästi, polttoaineenkulutus pienenee noin 10 %;
ylempien telojen käyttöikä kasvaa,
liikkuva kalusto voi toimia paljon pidempään;
matkustajat kokevat enemmän mukavuutta junan liikkuessa;
Automaattisen lukituksen ja sähköpiirien toiminnasta tulee luotettavampi.

Tällaisten myönteisten ominaisuuksien ansiosta saumaton vaihtoehto on otettu käyttöön kaikilla maailman tärkeimmillä rautatielinjoilla.

Joskus tietyn tyypin valinta riippuu työn kustannuksista ja tuottavuudesta. Tämä valinta edellyttää hitsausliitosten ilmaantumista erityisen kriittisiin rakenteisiin, joiden laatu on erittäin alhainen.

Lue myös:
Palaa sisältöön

Erinomaisen hitsausliitoksen saavuttamiseksi tarvitset materiaalia, jolla on hyvä hitsattavuus. Pohjimmiltaan hitsattavuus luonnehtii metallin ominaisuuksia, olemassa olevaa reaktiota hitsausprosessiin sekä kykyä saada hitsausliitos, joka täyttää kaikki määritetyt tekniset vaatimukset.

Kun osat on valmistettu helposti hitsattavasta materiaalista, laadukkaan sauman saamiseksi ei vaadita erityisolosuhteita. Mutta huonosti hitsattavasta materiaalista valmistetuille osille vaaditaan teknisiä lisäolosuhteita. Joskus käytetään erityistä hitsaustyyppiä, joka on paljon kalliimpaa ja monimutkaisempaa. Lisäksi työn suorittaminen edellyttää tiukkaa teknologisen prosessin noudattamista.

Kiskojen hitsaukselle on nykyään kysyntää, koska kiskon kierre katkeaa ja autojen vaihteisto kuluu nopeasti.

Kiskojen teräs sisältää paljon hiiltä, lähes 82 %. Tämä materiaali kuuluu materiaalien ryhmään, jonka hitsattavuus on huono. Hitsattaessa voi ilmetä halkeamia, mikä on täysin mahdotonta hyväksyä kiskoilla. Ne keskittyvät stressiin, mikä voi johtaa takanivelen tuhoutumiseen ja koostumuksen romahtamiseen.

Nykyään kiskon liitosten hitsausta on kahta tyyppiä:

ottaa yhteyttä;

aluminoterminen.

Siitä on tullut laajalle levinnyt, mutta sillä on useita vakavia haittoja ja rajoituksia, kun korjaustyöt suoritetaan rautatiekiskoilla:

hitsaus vaatii erityisiä kiskon hitsauskoneita, jotka ovat erittäin kalliita;

laitteiden toimituksen kesto ja sen myöhempi evakuointi;

työn suorittamiseksi on tarpeen ottaa mukaan useita ryhmiä;

jos aikaa ei ole paljon, sinun on suoritettava jatkuvasti töitä noudattamatta teknistä prosessia, minkä seurauksena liitos on erittäin huonolaatuinen;

On mahdotonta hitsata liitosta suoraan kohtaan, johon nuolet osoittavat.

Liitosten kontaktihitsaus on huonompi kuin kiskojen alumiiniterminen hitsaus. Sitä varten sinulla on oltava:

monimutkaiset ja erittäin kalliit laitteet;

suuri prikaati;

keskeytykset junan liikkeen aikana.

Kiskojen alumiinilämpöhitsaus tehdään erittäin nopeasti. Toimenpide kestää noin puoli minuuttia. Jos lasketaan hitsin valmistelutyöt ja loppukäsittely, se kestää noin 45 minuuttia.

On sanottava, että tällainen hitsaus antaa sinun hitsata useita liitoksia samanaikaisesti, minkä seurauksena työhön käytetty aika lyhenee.

Liitoksen hitsaukseen tarvitaan kolme henkilöä. Heidän koulutuksensa tapahtuu mahdollisimman lyhyessä ajassa. Käytettyjen laitteiden paino on 350 kg. Hitsaustöissä, kun käytetään aluminotermistä hitsausta ja suoritetaan muita erikoistoimenpiteitä, käytetään autonomisia polttoaineen syöttölähteitä.

Kiskojen aluminotermisen hitsauksen suorittamiseksi insinöörit loivat kannettavat pienoislaitteet, jotka voivat toimia itsenäisesti suoraan lattiassa.

Teknologit pystyivät valitsemaan termiittiliuoksen tietyn koostumuksen ja sen rakeisuuden. Tämä auttoi saavuttamaan termiittireaktion, joka ei räjähdä, ei hajoa ja säilyttää optimaalisimman nopeuden ja lämpötilan kaikista reaktioon osallistuvista materiaaleista.

Aluminoterminen hitsaus koostuu useista teknologisista perusvaiheista:

alkuperäinen korkean lämpötilan lämmitys;

kiskojen lopullinen hitsaus.

Hitsauskiskot toisella menetelmällä - välkkyminen alustavalla jaksottaisella lämmityksellä - koostuu jaksoittaisesta kuumennusvaiheesta, jatkuvasta sulatusvaiheesta; irrotus- ja hitsausvaiheet, hitsausliitosten jäähdytysvaiheet. Tässä menetelmässä, toisin kuin ensimmäisessä menetelmässä, kiskojen metallia kuumennetaan kiskon päiden toistuvalla syklisellä sulkemisella ja avaamisella. Sähkökontaktihitsaus tarjoaa korkealaatuisimman hitsausliitoksen. Hitsausliitosten laatu määräytyy kiskometallin plastisen muodonmuutoksen ja kuumenemisen mukaan. Tältä osin on ensiarvoisen tärkeää varmistaa tiukasti rautatieministeriön pääraideosaston hyväksymät hitsausmenetelmät.

7.3. Kaarihitsaus

Sähkökaarihitsauksessa kiskot liitetään yhteen elektrodin metallilla, joka sulatetaan kaaripurkauksen lämmön vaikutuksesta.

Liitosten sähkökaarihitsaus ei vaadi sedimenttipaineen käyttöä. Tässä hitsauksessa käytetään muuntajan vaihtovirtaa tai siirrettävästä hitsausyksiköstä tulevaa tasavirtaa.

Paras sähkökaarihitsausmenetelmä on kylpymenetelmä, jossa kiskojen pituusakseliin nähden kohtisuoraan leikatut päät asennetaan ilman murtumista tasoon ja profiiliin 3-5 mm korkeudella sekä sisään. tähän asentoon ne kiinnitetään 14-16 mm:n raolla.

Päiden väliin asetetaan elektrodi, jonka läpi johdetaan 300-350 ampeerin virta. Elektrodin sula metalli täyttää päiden välisen raon kiskon koko poikkileikkauksella.

Elektrodin sulan metallin leviämisen estämiseksi käytetään varastokuparimuotteja raon sulkemiseen pohjalta ja sivuilta. Hitsausliitokset hiotaan kiskon koko kehä pitkin. Hitsausliitoksen laatu riippuu elektrodeista ja niiden pinnoitteesta, metallin nestetilan pysyvyydestä hitsausprosessin loppuun asti sekä sauman käsittelyn perusteellisuudesta.

Sähkökaarihitsausta käytetään vain asemaraiteille, paitsi pää- ja vastaanotto- ja lähtöraiteille.

7.4. Kaasupuristimen hitsaus

Kaasupuristinhitsaus varmistaa metalliliitoksen lämpötilassa

sulamispisteen alapuolelle käyttämällä painetta.

Kiskojen kaasupuristushitsauksen tärkein etu on liitoksen korkea laatu ja homogeenisen metallirakenteen tuottaminen liitosalueelle, joten tämäntyyppinen hitsaus on erityisen edullinen raskaammille kiskoille.

Ennen hitsausta kahden kiskon päät asetetaan tiukasti toisiaan vasten ja molempien kiskojen päät leikataan yhdessä liitoksen kanssa samanaikaisesti pyörösahalla kiskonleikkauskoneella tai mekaanisella rautasahalla, mikä varmistaa tiukan istuvuuden. metallin päistä ja puhtaudesta. Välittömästi ennen hitsausta kiskojen päät tulee pestä perusteellisesti hiilitetrakloridilla tai dikloorietaanilla. Valmistelu ennen hitsausta koostuu kiskojen päiden esilämmittämisestä.

Kiskon lämmittämiseen käytetään MG-50R-tyyppisiä moniliekkisiä polttimia,

MG – 65R, MG – 75R. Moniliekkipoltin tyyppiä MG - P65 on esitetty kuvassa 1.3.

Kuva 7.3: Moniliekkipoltin MG-R65 (a) ja sen piippu (b):

1 – polttimen yläosa; 2 – tyynyt, joissa on reikiä kaasua varten; 3 – polttimen alaosa; 4 – kaasuputki; 5 ja 9 - juoksevan veden putkistot; 6 – kaasupuristin, joka yhdistää 1 ja 3; 7 – kaasun jakelukammio; 8 – johto nännillä; 10 – jatke, joka yhdistää tynnyrin sekoituskammioon; 11 – sekoituskammio; 12 – polttimen piippu; 13 ja 14 – liittimet kaasun syöttämiseksi tynnyriin.

Kiskojen päät kiinnitetään hydraulipuristimella ja lämmitetään 1200 0 lämpötilaan moniliekkipolttimilla, jotka suorittavat värähteleviä liikkeitä niveltä pitkin (50 värähtelyä minuutissa). Samanaikaisesti kiskoja puristetaan laskennallisesti määritetyllä voimalla (10 - 13 tonnia), kunnes saavutetaan tietyn arvon painuma (noin 20 mm).

Hitsaukseen käytetään yleiskäyttöisiä kaasupuristuskoneita SGP - 8U tai MGP - 9.

Hitsauksen jälkeen liitos käsitellään ja normalisoidaan.

7.5. Aluminoterminen hitsaus

Suurnopeusratojen ja saumattomien raiteiden luominen asettaa kiskoille korkeat laatuvaatimukset erityisesti niiden liitoskohdissa. Aluminoterminen kiskojen hitsaus täyttää nämä standardit täysin.

Aluminoterminen kiskojen hitsaus on tarkoitettu yhteenliittämiseen missä tahansa tilavuuskarkaistujen, pintakarkaistujen ja termisesti karkaisemattomien kiskojen yhdistelmässä.

Puu- tai teräsbetonipölkkyjen ja -palkkien kiskosäikeiden ja liitosten (paitsi eristysliitosten) hitsaus voidaan suorittaa Venäjän federaation rautateiden pää-, vastaanotto- ja lähtö-, asema- ja kynnysraiteilla teollisuusyritysten kulkuteillä sekä metrossa .

Tämä prosessi perustuu termiittireaktioon, jonka professori Hans Goldschmidt löysi vuonna 1896 ja joka on kemiallinen reaktio, jossa puhdasta rautaa pelkistetään sen oksidista alumiinin avulla, jolloin vapautuu suuri määrä lämpöä:

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

Termiittireaktio tapahtuu upokkaassa muutaman sekunnin sisällä termiittiosan sytyttämisen jälkeen, ja se koostuu jauhemaisen alumiinin, rautaoksidin, reaktiota vaimentavien teräshiukkasten seoksesta ja seostuslisäaineista, jotka ovat välttämättömiä vaaditunlaatuisen teräksen saamiseksi. Reaktio tapahtuu yli 2000 o C:n lämpötiloissa, jolloin reaktiotuotteet erotetaan viime kädessä kerroksittain: nestemäinen teräs (pohja) ja kevyt kuona (yläosa).

Venäjällä VNIIZhT yhdessä ulkomaisten yritysten Snagan (Slovakia), Electro-Termitin (Saksa), Reltechin (Tšekki ja Ranska) kanssa suorittaa kiskoelementtien termiittihitsaukseen liittyviä töitä liitosraiteiden alueella. Jatkuvaa kiskoa asennettaessa kiskojen hitsausmenetelmällä (kuva 1.4.) on johtava rooli. Tällä hetkellä vaihteistoalueella se on tärkein kiskojen yhdistämismenetelmä. Se on kustannustehokas tekniikka, jolla on suuri käyttöjoustavuus. Useimmissa tapauksissa hitsaus voidaan suorittaa ilman vaihetta sulkematta. Elektro-Termite-yhtiön muihin yrityksiin verrattuna levinneimmin levinnyt tekniikka edustaa kahta pääasiallista sähkötermiittihitsausmenetelmää Venäjän markkinoilla, nimittäin ns. SoWoS-menetelmää ja SkFau-menetelmää (SkV) (kuva 1.5). ) .

Asennus- ja korjaustöitä suoritettaessa rautatien osilla sekä vastaavissa kiskolinjojen asettamiseen liittyvissä olosuhteissa käytetään erityisiä hitsaustekniikoita.

Kiskojen hitsaustekniikoiden ominaisuudet ilmaistaan lisääntyneinä vaatimuksina liitosten toimintavarmuudelle sekä niiden kestävyydelle mekaanisia kuormia vastaan.

Kiskon liitosten hitsaus kuuluu erityisen tärkeiden toimintojen luokkaan, jonka järjestäminen ja toteuttaminen on mahdotonta ilman laitteiden ja nykyaikaisten hitsausmekanismien käyttöä.

Kiskojen asennuksessa ja korjauksessa käytetyt hitsaustekniikan päätyypit ovat:

sähkökontaktihitsaus;
sähkökaari menetelmä;
termiittikäsittely (kiskojen aluminoterminen hitsaus);
nykyaikainen kaasupuristinhitsaus.

Jokaisella näistä menetelmistä on tiettyjä etuja ja haittoja. Tutustuaksemme niihin tarkemmin, tarkastelemme jokaista lueteltua hitsausmenetelmää yksityiskohtaisemmin.

Sähköinen kosketusmenetelmä

Sähkökontaktinen lähestymistapa kiskon liitosten liittämiseen perustuu niiden voimakkaaseen kuumenemiseen ja sitä seuraavaan sulamiseen sähkökaaren kautta, joka muodostuu merkittävästä pienjännitevirrasta.

Menetelmän toteuttamiseen käytetään erityisiä konekomplekseja, jotka toimivat automaattitilassa (esim. MSGR-500, MS-5002 tai K-190).

Ennen hitsausta työstettävät kiskot asetetaan joko suoraan raiteille tai hieman siirtymällä haaran sisään tai radan ulkopuolelle (noin 260 senttimetrin etäisyydelle sen akselista).

Tässä tapauksessa itse hitsausmekanismi liikkuu palautettua kierrettä pitkin, eli se on itseliikkuva kiskon hitsausasema.

Sen toiminnan aikana käytetään erityyppisiä vaihdettavia kosketinpäitä, jotka tarjoavat tarvittavat hitsaustilat (jatkuva uudelleenvirtaus tai koskettimien ajoittainen lämmitys).

Sähkökaarimenetelmä

Kosketukseton kaarihitsaus on yksi yleisimmistä kiskon liitosten liittämismenetelmistä.

Tämän lähestymistavan mukaan kiskot asetetaan ensin pienellä raolla, minkä jälkeen niiden päät hitsataan kaaripurkauksen kautta sulatetuilla metallielektrodeilla. Tämän tyyppinen kosketukseton hitsaus ei vaadi ylimääräisen sedimenttipaineen käyttöä ja se toteutetaan liikkuvasta hitsausasemasta syötetyillä vaihto- tai tasavirroilla.

Tehokkain tapa kiskojen kaarihitsaukseen on ns. "kylpyamme" -menetelmä, jonka mukaan valmiiksi leikatut kiskot pituusakselin poikki asetetaan tiukasti raideviivaa pitkin pienellä korkeudella ja noin 14-16 rakolla. millimetriä.

Tällä tavalla asetettujen kiskoaihioiden päiden väliin työnnetään työelektrodi, jonka läpi johdetaan noin 300-350 ampeerin virta.

Tämän vaikutuksen seurauksena sula massa leviää tasaisesti raon yli ja täyttää sen kokonaan. Jotta se ei valuisi ulos, kiskojen välinen rako on suljettu erityisillä estoesteillä. Hitsauksen päätyttyä tuloksena olevat saumat hiotaan koko liitosalueelta.

Termiittihoito

Alumiinilämpötekniikka on ajan testaamaa.Kiskojen termiittihitsauksen käyttö perustuu pelkistysreaktioon, joka tapahtuu, kun pohja (alumiini) joutuu kosketuksiin toisen komponentin - rautaoksidin kanssa.

Tuloksena oleva metalli (pelkistetty rauta) kaadetaan noin 2000 asteen käyttölämpötiloissa erityiseen palonkestävään muotoon, joka vastaa hitsattavien kiskojen geometriaa.

Tähän reaktioon liittyy huomattavan määrän lämpöenergian vapautuminen.

Hitsauskiskot termiittimenetelmällä aloitettiin hyvin kauan sitten (1800-luvun puolivälistä lähtien), mutta siitä lähtien tämän tyyppistä hitsausta alettiin alumiinin käytön vuoksi kutsua aluminotermiseksi.

On tärkeää huomata, että kuvattu kemiallinen reaktio kestää erityisen korkean lämpötilan polttoaineen (termiitin) sytytyksen jälkeen vain muutaman sekunnin.

Kahden tarkasteltavan komponentin (rauta- ja alumiinioksidi) lisäksi toimivaan hitsausseokseen lisätään seosaineita ja pieniä teräshiukkasia, jotka hidastavat tai vaimentavat hieman käynnissä olevaa prosessia. Lisäaineet ovat välttämättömiä sen varmistamiseksi, että hitsausvyöhykkeen teräs saavuttaa vaaditut ominaisuudet ja parametrit, jotka ovat ominaisia useimmille kiskotuotteille.

Kun tarkastellaan tämän tyyppisen hitsausprosessin ominaisuuksia, on huomattava, että reaktion päätyttyä kemiallinen kokonaismassa jaetaan kahteen osaan: nestemäiseen metalliin ja kevyeen kuonaan, joka kelluu muotin yläosaan.

Termitan-teknologia mahdollistaa seuraavan tyyppisten telatuotteiden liittämisen toisiinsa:

pintakarkaistu kiskoaihiot;
volyymikarkaistuja kiskojen liitososia,
kiskot, joille ei ole tehty erityistä lämpökäsittelyä missään yhdistelmissä.

Tämäntyyppinen hitsaus varmistaa suurten nopeuksien rautatielinjojen perusstandardien vaatimusten noudattamisen hitsaustekniikan standardien noudattamisen osalta.

Kaasupuristusmenetelmä

Tämä hitsaustekniikka perustuu metallikiskojen liittämiseen suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa (erityisesti sulamispisteen alapuolella), mutta riittävän korkeassa paineessa.

Kaasupuristusmenetelmän tärkeimpiä etuja ovat materiaalirakenteen homogeenisuus hitsausvyöhykkeellä sekä tuloksena olevan liitoksen suuri lujuus.

Lueteltujen etujen ansiosta tämä menetelmä voi tehokkaasti "keittää" jopa erittäin raskaita ja suuria rautatietuotteita. Ennen hitsaamista tällaisten kiskojen päät liitetään tiiviisti toisiinsa, minkä jälkeen ne leikataan samanaikaisesti erikoistyökalulla (pyörösahalla varustettu kiskonleikkauskone tai mekaaninen rautasaha).

Valmistelutoimien tuloksena varmistetaan kiskojen päätyosien vaadittu tiiviys metallirajapinnan korkealla puhtaudella.

Lisäksi välittömästi ennen hitsausta päät käsitellään dikloorietaanilla tai hiilitetrakloridilla. Kiskojen hitsausvalmisteluvaiheessa niiden päät lämmitetään vaadittuun lämpötilaan erityisillä yhdistelmäpolttimilla, jotka varmistavat riittävän lämpötilan saavuttamisen.

Perusteellisen lämmityksen jälkeen kiskojen päät kiinnitetään erityisesti suunnitellulla hydraulipuristimella ja jatkavat lämmitystä 1200 asteeseen.

Hitsausprosessin aikana polttimen rungot siirtyvät hieman työstettävän liitoksen suhteen (ne tekevät pieniä värähteleviä liikkeitä). Tällaisten säännöllisten liikkeiden taajuus ei yleensä ylitä 50 värähtelyä minuutissa.

Samanaikaisesti näiden kaasupolttimen liikkeiden kanssa kiskoja puristetaan hydraulipuristimella 10-13 tonnin voimalla, jonka tarkka arvo määritetään erityisillä laskelmilla. Tämän käsittelyn seurauksena hitsattu metalli kerrostuu liitoskohtaan noin 20 millimetriä.

Kuvatun teknologisen ketjun toteuttamiseksi käytetään erityisiä kaasupuristuslaitteita (yleisiä koneita).

Kun koko kaasuhitsaustoimintojen kompleksi on valmis, valmis liitos puhdistetaan perusteellisesti kuonasta ja palautetaan sitten normaaliin ulkonäköön (he sanovat, että se on "normalisoitu").

Joten harkittuja keskeisiä menetelmiä kiskon liitosten hitsaukseen sovelletaan korjaus- ja kunnostustoimien suorittamisen teknisten vaatimusten ja ehtojen mukaisesti.

Kaikista lähestymistavoista erottuu aluminoterminen hitsaus, joka vastaa parhaiten nykyaikaisia vaatimuksia kosketuksettomaan kiskojen kunnostukseen tai rautateiden asennukseen. Termiittimenetelmää käytetään useimmiten nykyaikaisten liikenneväylien rakentamisessa ja korjauksessa.

Patentin RU 2270739 omistajat:

Valokaarihitsausmenetelmä Keksintö koskee kaarihitsausmenetelmiä ja sitä käytetään ensisijaisesti kiskojen manuaaliseen sähkökaarihitsaukseen. Kiskojen liitosten hitsausmenetelmään kuuluu kiskojen asentaminen, joissa on rako hitsattavien reunojen välissä, kulutuselektrodin vieminen rakoon ja hitsaus hitsauspaikalle asennettujen muotojen avulla virranvoimakkuudella, joka varmistaa nestekylvyn muodostumisen koko ajan koko raon tilavuus. Kiskojen reunat tai yhden kiskon reuna käsitellään alustavasti, mukaan lukien poikittaisleikkaus pystysuorassa tasossa kiskon jalan päästä ja vaakasuora leikkaus kiskon päätypintaa pitkin kohtisuoraan aiemmin tehty leikkaus ja viisteen poistaminen jalan päätypinnasta tylppäyksellä kiskon pohjasta. Kun hitsin juureen muodostuu nestekylpy, kiskojen perusmetallin reunat sulavat lisäksi. Tämä mahdollistaa hitsin, jonka mekaaniset ominaisuudet vastaavat perusmetallia, mikä lisää kiskojen käyttöikää. 2 sairas.

Valokaarihitsausmenetelmä Keksintö koskee kaarihitsausmenetelmiä, joita käytetään pääasiassa rautatiekiskojen manuaaliseen sähkökaarihitsaukseen.

Kiskojen liitosten hitsaukseen on tunnettu menetelmä, jossa kiskot hitsataan manuaalisella sähkökaarimenetelmällä (SU 78136, B 23 K 9/02, 1942).

Tunnetussa menetelmässä kiskot asennetaan siten, että hitsattujen reunojen välissä on 9-14 mm:n rako valitusta elektrodin halkaisijasta riippuen, joten hitsi saadaan pääosin elektrodimateriaalin sulamisen ansiosta. Hitsattavat reunat kuumenevat niin kuumaksi, että muodostuu yhteinen sulametalliallas, joka pysyy nestemäisessä tilassa koko hitsausajan. Muotit voivat olla grafiittilevyjä, joiden sisäpinta on tehty kiskon muotoiseksi. Hitsausraudoituksen mitat ja muodot riippuvat muottiin tehtävän vastaavan syvennyksen koosta ja muodosta.

Kiskojen päät leikataan kiskon leikkauskoneella kiskon akseliin nähden kohtisuorassa olevaa tasoa pitkin. Reunoja ei ole viistetty ennen hitsausta.

Kiskojen päiden suuri rako, noin 9-14 mm, ei salli kiskon pohjan reunojen hitsaamista, joten sauman juuren takapuolen muodostamiseen käytetään muovausvuorausta. Hitsaus syntyy pääasiassa elektrodimateriaalin sulamisesta, jonka sulamassa täyttää kiskon pohjan päiden ja muovausvuorauksen välisen raon.

Tämän menetelmän merkittävin haittapuoli on kiskojen päiden välinen suuri rako. Sula elektrodimetalli on luonnollinen silta hitsattavien kiskojen välillä, jota pitkin kaari liikkuu kiskon reunasta toisen reunaan. Tällä tavalla saadulla hitsausliitoksella on elektrodimetallin ylikuumenemisen vuoksi karkearakeinen rakenne ja sen seurauksena perusmetallin mekaaniset ominaisuudet huonommat. Kiskon reunan sulamisvyöhykkeellä elektrodimetallisulan massan kanssa on suuri todennäköisyys, että vikoja, kuten sulamisen puutetta, kuonasulkeumia ja huokosia, syntyy.

Esillä olevan keksinnön teknisenä tavoitteena on lisätä hitsin mekaanisia ominaisuuksia pienentämällä kiskojen päiden välistä rakoa sellaiseen kokoon, joka mahdollistaa kiskojen pohjan metallin hitsaamisen ja mekaanisten ominaisuuksiltaan vastaavien hitsausten aikaansaamisen. perusmetallin ominaisuuksiin.

Keksinnön mukainen menetelmä koostuu siitä, että esityöstetään kiskojen reunat tai jonkin kiskon reuna, samalla kun tehdään poikittaisleikkaus pystysuoraa tasoa pitkin kiskon päästä kiskon pohjan alkuun ja sitten vaakasuora leikkaus. leikataan kiskon päätypintaa pitkin kohtisuoraan aiemmin tehtyyn leikkaukseen nähden ja pohjan päässä poistetaan viiste tylppänä kiskon pohjan pohjasta, kiskot asennetaan raolla, asetetaan elektrodi rakoon ja hitsaus suoritetaan muottien avulla hitsauskohdassa sellaisella virranvoimakkuudella, joka varmistaa nestekylvyn muodostumisen koko raon tilavuuteen, ja nestekylpy hitsin juurella saadaan sulattamalla reunat perusmetallista.

Erot ehdotetun kiskon liitosten hitsausmenetelmän välillä ovat se, että kiskojen reunat tai yhden kiskon reuna ensin koneistetaan, tehdään poikittaisleikkaus pystysuoraa tasoa pitkin kiskon jalan päästä jalan alkuun, ja sitten tehdään vaakasuora leikkaus kiskon päätypintaa pitkin kohtisuoraan aiemmin tehtyyn leikkaukseen nähden, ja pohjan päästä poistetaan viiste tylppänä kiskon pohjan tyvestä ja nestekylpy juuresta saumasta saadaan sulattamalla perusmetallin reunat.

Ehdotetun menetelmän ydin on havainnollistettu piirroksilla.

Kuvassa 1 on piirustus yhden kiskon reunan työstyksestä, kuvassa 2 kiskojen reunat.

Kuvassa 1 on merkitty seuraavat: 1 - kisko (ilman reunakäsittelyä), 2 - kisko esivalmistetulla reunalla, 3 - tylppäys, 4 - reunojen välinen rako, α - reunojen välinen kulma.

Kuvassa 2 näkyy: 2 - kisko esivalmistetulla reunalla, 3 - tylppäys, 4 - reunojen välinen rako, α - reunojen välinen kulma.

Reunojen välinen kulma α on alueella 30-60°.

Hitsaa tyypin P65 kiskot. Mekaanisissa työpajoissa mitataan etäisyydet vähintään 3 m:n pituisen kiskon TU 32 TsP-670-88 mukaisesti mittaamiseksi ja kiskon molemmista päistä reunat valmistetaan asennusta varten viallisen kiskon tilalle. Tässä tapauksessa poikittaisleikkaus tehdään pystysuoraa tasoa pitkin päästä kiskon jalan alkuun. Tämän jälkeen kiskon päätypintaa pitkin tehdään vaakasuora leikkaus kohtisuorassa aiemmin tehtyyn leikkaukseen nähden ja pohjan päätä viistetään 45° kulmassa 2 mm:n tylppäyksellä kiskon pohjan pohjassa. Kiskoon, josta viallinen osa poistetaan, tehdään merkinnät. Leikkaa viallinen kiskon pala, joka on samankokoinen kuin valmisteltu, ja asenna tähän paikkaan kiskon pala, jonka reunat on valmistettu hitsausta varten. Kiskojen välinen rako oli 2 mm (ks. kuva 1). Kiskojen päät puhdistetaan metallinhohtoisiksi ennen hitsausta.

Hitsattavien kiskojen pohjan alle asennetaan kuparivuori, joka muodostaa sauman kääntöpuolen ja kiinnitetään puristimella. Sauman juuri hitsataan UONI-13/65 elektrodilla, halkaisija 3 mm, virta 140-160 A, jonka jälkeen kiskon pohjan päiden välinen rako täytetään UONI-13/65 elektrodilla, 5 mm. halkaisijaltaan, virta 250-280 A.

Aseta sivukuparimuotit kiskojen kaulaan ja päähän ja kiinnitä ne puristimella. Kiskon kaula ja pää on hitsattu UONI-13/65 elektrodeilla, halkaisija 5 mm, virta 250-280 A.

Ehdotetun menetelmän avulla on mahdollista saada hitsaus, jonka mekaaniset ominaisuudet vastaavat perusmetallin ominaisuuksia, kun taas tuloksena olevat hitsin mekaaniset ominaisuudet pidentävät kiskojen käyttöikää radalle asennettujen kiskojen käyttöikään ilman hitsaus.

Menetelmä kiskojen liitosten hitsaamiseksi, mukaan lukien kiskojen asentaminen, joissa on rako hitsattavien reunojen välissä, kulutuselektrodin vieminen rakoon ja hitsaus hitsauspaikalle asennettujen muotojen avulla virranvoimakkuudella, joka varmistaa nestekylvyn muodostumisen koko ajan koko raon tilavuus, tunnettu siitä, että mekaaninen hitsaus suoritetaan ensin kiskojen reunojen tai yhden kiskon reunan käsittelyyn, mukaan lukien poikittaisleikkaus pystysuoraa tasoa pitkin päästä kiskon pohjan alkuun , tehdään vaakasuora leikkaus kiskon päätypintaa pitkin kohtisuoraan aiemmin tehtyyn leikkaukseen nähden ja poistetaan pohjan päätypinnasta viiste tylppäyksellä kiskon pohjan pohjasta ja muodostus Nestekylpy pohjan juuresta sauma suoritetaan sulattamalla kiskojen perusmetallin reunat.

Samanlaisia patentteja:

Keksintö koskee laitteita onttojen putkien jatkuvaan valmistukseen litteistä metallinauhoista ja erityisesti laitteita, jotka mahdollistavat virheettömien hitsien aikaansaamisen laitetta pysäytettäessä ja sen jälkeen käynnistettäessä.