Обработка износостойкого-покрытия и контроль износа колесных-рельсов для внешних стандартных рельсов
Каковы основные параметры процесса нанесения износостойкого слоя-лазерной наплавки на рельсы иностранных стандартов?
Для создания износостойкого -слоя рельсов иностранного стандарта сначала необходимо контролировать мощность лазера, обычно устанавливаемую на уровне 3-5 кВт. Слишком малая мощность приведет к плохому склеиванию плакирующего слоя, а слишком большая мощность легко сожжет матрицу рельса. Плакирующий порошок представляет собой порошок сплава на основе железа-, а размер частиц порошка контролируется на уровне 50-150 мкм, чтобы обеспечить равномерное плавление порошка и плотную адгезию. Скорость лазерного сканирования должна соответствовать скорости подачи порошка, обычно 0,5-1 м/мин, чтобы обеспечить равномерную толщину плакирующего слоя, а толщина готового износостойкого слоя должна достигать 1,5-2 мм. В процессе плакирования в качестве защитного газа необходимо вводить аргон со скоростью потока газа 15-20 л/мин, чтобы изолировать воздух и предотвратить окисление плакирующего слоя. Кроме того, плакированный рельс необходимо подвергнуть низкотемпературной закалке при температуре 200 градусов в течение 2 часов, чтобы устранить остаточное напряжение плакирующего слоя и улучшить стабильность склеивания.
Какими экономическими преимуществами обладает износостойкий-слой плазменной сварки по сравнению с лазерной наплавкой?
Инвестиционные затраты на оборудование для плазменной сварки износостойкого слоя-намного ниже, чем для лазерной наплавки. Стоимость единицы оборудования для сварки распылением составляет всего 1/3 от стоимости оборудования для лазерной наплавки, которое больше подходит для износостойкой-обработки рельсов мелких и средних партий. Стоимость закупки сварочного порошка для распыления ниже. Цена порошка для сварки распылением на основе железа-при той же дозировке на 20 %-}30 % ниже, чем у порошка для лазерной наплавки, что позволяет снизить затраты на сырье. Производственная эффективность плазменной сварки выше, а время обработки одного рельса на 40% короче, чем у лазерной наплавки, что позволяет увеличить производственную мощность и амортизировать затраты на обработку единицы продукции. Уровень потерь расходных материалов в этом процессе ниже. Цикл замены уязвимых частей пистолета для сварки распылителем составляет 1000 рельсов, а головки лазерной наплавки — всего 500 рельсов, что снижает затраты на обслуживание оборудования. Кроме того, плазменная сварка распылением предъявляет низкие требования к рабочей среде и не требует специального беспыльного цеха, что может сэкономить затраты на реконструкцию объекта, а комплексное преимущество в затратах является значительным.
Почему износостойкие-рельсы из многослойного слоя могут адаптироваться к тяжелым-магистральным линиям в альпийских регионах?
В состав сплава рельсов с износостойким-слоем добавлены такие элементы, как никель и хром, которые могут сохранять твердость выше HRC55 при -низкой температуре 40 градусов и не подвергаются ухудшению ударной вязкости из-за низкой температуры. Прочность сцепления между износостойким-слоем и матрицей рельса превышает или равна 350 МПа, что позволяет противостоять напряжению, вызванному циклами замораживания-оттаивания в альпийских регионах, и избежать отслаивания -стойкого слоя. Сила трения колес-рельсов на тяжелых-магистральных линиях в альпийских регионах больше, а износостойкость -стойкого слоя в три раза выше, чем у обычных рельсов, что может уменьшить повреждение поверхности рельсов, вызванное износом рельсов. Плотная структура поверхности износостойкого-слоя предотвращает попадание талой воды из снега и льда в рельс, снижая риск низко-температурной коррозии. В то же время рельсы с износостойким слоем-обладают лучшей усталостной стойкостью. Под двойным воздействием низкой температуры и большой нагрузки скорость роста усталостных трещин снижается на 50%, обеспечивая долговременную стабильность альпийских строп.
Какова корреляция между толщиной-износостойкого слоя и сроком службы рельсов?
Существует положительная корреляция между толщиной износостойкого-слоя и сроком службы рельса, но она не чем толще, тем лучше, и ее необходимо контролировать в разумных пределах. Базовый износостойкий-слой толщиной 1,5 мм может продлить срок службы рельса вдвое по сравнению с обычными рельсами, удовлетворяя потребности обычных скоростных тяжеловесных-магистральных линий. Износостойкий-слой толщиной 2 мм подходит для высокоскоростных-тяжёлых-магистральных линий, имеет срок службы в три раза больше, чем у обычных рельсов, и может поддерживать хорошее состояние контакта колес-с рельсами. Если толщина износостойкого-слоя менее 1 мм, его износостойкость-эффект ограничена, а срок службы можно увеличить только на 30 % при низкой себестоимости. Если толщина превышает 2,5 мм, это приведет к внезапному изменению жесткости головки рельса, увеличению ударной нагрузки на колесный-рельс, а вместо этого легко приведет к растрескиванию матрицы и сокращению общего срока службы. Поэтому необходимо точно подобрать толщину износостойкого-стойкого слоя 1,5-2 мм в зависимости от нагрузки на ось и скорости линии, чтобы достичь баланса между долговечностью и безопасностью.
Каковы ключевые моменты-испытаний на объекте для износостойких-рельсов с износостойким слоем?
При-испытании рельсов с износостойким-слоем сначала необходимо проверить толщину износостойкого-слоя. Ультразвуковой толщиномер необходимо использовать для проверки одной точки измерения на метр, чтобы гарантировать, что отклонение толщины меньше или равно ±0,2 мм. Во-вторых, необходимо проверить твердость износостойкого-слоя. Используется портативный твердомер Роквелла, точки измерения покрывают рабочую поверхность головки рельса, а твердость должна соответствовать проектному стандарту HRC58-62. Состояние сцепления износостойкого-слоя является основой испытания. Пенетрантный контроль необходим для проверки поверхностных трещин, а ультразвуковой контроль используется для обнаружения внутренних дефектов соединения, чтобы предотвратить расслоение и шлаковые включения. Также необходимо проверить шероховатость поверхности головки рельса и контролировать ее на уровне Ra1,6-3,2 мкм. Чрезмерно высокая шероховатость увеличит трение колеса-рельса, а слишком низкая шероховатость легко вызовет проскальзывание колеса по рельсу. Кроме того, регулярно проверяется степень износа износостойкого слоя. При достижении величины износа 0,8 мм необходимо организовать профилактическую шлифовку для обеспечения безопасности эксплуатации линии.