Технология наплавки износостойких-сплавов импортных стандартных рельсов и ее адаптация к тяжелым-нагрузочным линиям
Каковы стандарты выбора материала сердцевины для наплавки слоя износостойкого-легированного сплава на головке рельсов зарубежных стандартов?
Стандарты выбора материала сердцевины для наплавки слоя износостойкого-легированного сплава на головке рельсов зарубежных стандартов:высокая твердость, высокая ударная вязкость и хорошая совместимость с поверхностямиОбычно используемые материалы – это -износостойкие-сплавы на основе железа и-износостойкие-сплавы на основе никеля. Твердость износостойких-сплавов на основе железа-может достигать HRC60-65, которые содержат такие легирующие элементы, как хром, молибден и ванадий. Фаза армирования карбида хрома, образованная хромом, может улучшить износостойкость, молибден повышает ударную вязкость сплава, а ванадий измельчает зерна. Этот материал имеет низкую стоимость и подходит для тяжелых-автомагистралей со средней нагрузкой на ось. Твердость износостойких-сплавов на основе никеля- составляет HRC58-62, что обеспечивает лучшую ударную вязкость, чем сплавы на основе железа, и высокую ударопрочность. Он подходит для тяжеловесных линий с большой осевой нагрузкой и высокими ударными нагрузками, таких как 30-тонные оси североамериканского стандарта AAR. Совместимость материала с наплавкой требует хорошей металлургической совместимости с основным металлом рельсов иностранных стандартов, отсутствия трещин, пор и других дефектов после наплавки, а степень разбавления следует контролировать на уровне 10–15%, чтобы избежать ухудшения характеристик слоя сплава.
Каковы технологические способы и технические характеристики наплавки на головку рельсов иностранных стандартов?
Основным процессом наплавки на головку рельсов иностранных стандартов являетсяавтоматическая наплавка открытой дугой, дополненный предварительным нагревом и термообработкой после-сварки, с техническими характеристиками высокой эффективности и точности. Перед наплавкой необходимо предварительно нагреть головку рельса до 200-250 градусов, а диапазон предварительного нагрева составляет 50 мм с обеих сторон головки рельса, чтобы уменьшить температурный градиент во время наплавки и уменьшить сварочные трещины. Для наплавки используется специальный наплавочный робот, сварочный ток контролируется на уровне 200-250 А, напряжение дуги составляет 25-30 В, а скорость сварки составляет 150-200 мм/мин, чтобы обеспечить равномерную толщину слоя сплава, а толщина наплавочного слоя контролируется на уровне 5-8 мм. После сварки следует провести термоконсервационную обработку: поместить рельс в теплозащитный кожух и медленно охладить его до комнатной температуры со скоростью охлаждения менее или равной 50 град/ч для устранения остаточных сварочных напряжений. Техническими характеристиками этого процесса являются высокая эффективность наплавки, время наплавки одного рельса менее или равно 2 часам, прочность связи между слоем сплава и основным металлом более или равна 450 МПа, а износостойкость в 3-4 раза выше, чем у исходного рельса.
В чем заключается дифференцированный расчет параметров покрытия для разных моделей рельсов зарубежного стандарта?
В основе лежит дифференцированный расчет параметров покрытия для различных моделей рельсов зарубежных стандартов.соответствие составу основного металла рельса и размерам-поперечного сечения. Для рельсов ЕС EN54E1 с основным металлом U71Mn наплавочный ток составляет 200-220А, напряжение дуги 25-27В, толщина наплавочного слоя 5-6мм, степень разбавления контролируется на уровне 10%-12% во избежание чрезмерного плавления основного металла из-за чрезмерно высоких параметров. Для североамериканских рельсов AAR136RE с основным металлом из стали Т1 и большой осевой нагрузкой ток наплавки составляет 230–250 А, напряжение дуги 28–30 В, толщина наплавочного слоя 7–8 мм, а степень разбавления контролируется на уровне 12–15 % для улучшения несущей способности слоя сплава. Для австралийских рельсов AS1085.1 с узким поперечным сечением головки рельса скорость наплавки должна быть увеличена до 180-200 мм/мин, а сварочный ток составляет 210-230 А, чтобы гарантировать, что наплавочный слой покрывает всю контактную поверхность головки рельса без пропуска участков сварки. Дифференцированный расчет параметров наплавки должен быть проверен сварочными испытаниями, чтобы гарантировать, что отклонение от прямолинейности рельса после наплавки составляет менее или равно 0,5 мм/м.
Каков метод проверки адаптации рельсов зарубежного образца с наплавочными слоями из-износостойкого сплава для тяжеловесных-магистральных линий?
Методика проверки адаптации рельсов зарубежного образца с наплавочными слоями из-износостойких сплавов для тяжеловесных-магистральных линий включает два звена:лабораторные испытания производительности и-пробная укладка на объекте. Лабораторные испытания производительности включают испытания на твердость, испытания на износ и испытания на удар. При испытании на твердость требуется, чтобы твердость наплавочного слоя была выше или равна HRC60, твердость основного металла - HRC30-35, а зона перехода твердости - однородная; при испытании на износ используется штифт-на-дисковой машине для испытания на износ, потери на износ должны быть меньше или равны 0,1 мг/м, что более чем на 70 % ниже, чем у оригинальной направляющей; Испытание на удар проводится при низкой температуре -40 градусов, энергия удара больше или равна 30 Дж, чтобы гарантировать отсутствие хрупкого разрушения слоя сплава. В ходе пробной укладки на-площадке выбирается типичный участок тяжеловесной-линии перевозки с длиной прокладки больше или равной 1 км и периодом мониторинга 1 год. Показателями мониторинга являются износ головки рельса, контактное напряжение колеса с рельсом и гладкость стыков. Результаты пробной укладки требуют, чтобы годовой износ головки рельса был менее или равен 1 мм, пиковое контактное напряжение колеса с рельсом было менее или равно 800 МПа, а показатели гладкости соответствовали стандартам эксплуатации линии.
Каковы точки-сварки и технического обслуживания рельсов иностранных стандартов с наплавкой из износостойких-слоев сплавов?
При-сварке и техническом обслуживании рельсов иностранных стандартов с наплавкой из износостойких-слоев сплавов необходимо уделять особое вниманиерегулировка процесса сварки и контроль износа наплавочного слоя. При сварке на месте-используется процесс стыковой сварки оплавлением. Перед сваркой необходимо отшлифовать и снять 2-3 мм наплавочного слоя, чтобы обнажить основной металл, не допуская влияния слоя сплава на качество сварки. После сварки сварное соединение следует провести местную закалку при температуре 400-450 градусов в течение 1 часа. При техническом обслуживании необходимо регулярно определять толщину износа наплавочного слоя ультразвуковым толщиномером. При толщине износа более 3 мм ремонтную сварку следует проводить с теми же параметрами, что и исходную наплавку. Кроме того, необходимо регулярно шлифовать поверхность головки рельса для удаления усталостных трещин и ступеней износа. Цикл шлифования составляет 6 месяцев, а степень шлифования контролируется на уровне 0,1-0,2 мм, чтобы обеспечить хорошее состояние контакта колеса с рельсом. В то же время следует избегать контакта наплавочного слоя с кислотными веществами во избежание коррозии слоя сплава.