Сварные стыки

Сварные стыки

Исторически сложилось так, что на отечественных железных дорогах применяется практически только электроконтактная сварка рельсов. Отказ от термитной сварки, широко распространенной в других странах, объяснялся желанием иметь стык, обладающий высокой прочностью, почти равной прочности остальной части рельса. Этого требует очень большая средняя грузонапряженность и относительно суровый климат, что характерно для большинства районов пролегания отечественных железных дорог.

Электроконтактная сварка рельсов в плети длиной до 800 м осуществляется на РСП стационарными сварочными агрегатами. Рельсы длиной до 25 м перемещаются по рольганговым линиям к сварочным агрегатам и после сварки плети поступают в рельсовоз-ный состав.

На РСП может производиться также изготовление рельсов стандартной длины с помощью сварки кусков новых или старогодных рельсов.

При контактном способе на торцах свариваемых концов рельсов под действием высокой температуры от вольтовой дуги, возникающей в зазоре от электротока большой силы, происходит оплавление металла. Затем производится механическая подача свариваемых концов рельсов друг на друга, в результате чего часть оплавленного металла выдавливается. По периметру поперечного сечения рельсов этот металл срезается гратоснимателем. Поверхность обрабатывается шлифовкой так, чтобы не оставалось ни выпуклостей, ни впадин, которые могли бы служить концентраторами местных напряжений, снижающими прочность сварного соединения. В сварном соединении не должно быть углов и ступенек.

Качество сварного стыка на РСП, как и сваренного на перегоне с помощью ПРСМ проверяется дефектоскопом. После остывания сварной стык, выполненный электроконтактным способом, имеет примерно 95 % прочности целого рельса.

Термитная сварка широко распространена на железных дорогах Европы и Америки. Этот способ технически прост, не требует больших энергетических затрат и относительно длительного занятия перегона, как в случае применения электроконтактной сварки. Принцип термитной сварки заключается в возбуждении химической реакции алюминия с окисью железа. Смесь этих двух веществ в виде порошка засыпается в тигель, который выполнен в виде резервуара и охватывает зазор в стыке, подлежащий сварке. Смесь поджигается термитной спичкой, создающей большую температуру. В результате горения термита алюминий, как более химически активное вещество забирает кислород у окиси железа; образуется оксид алюминия и железо, которое заполняет зазор в стыке, соединяя концы рельсов. Оксид алюминия, как более легкое соединение, всплывает в виде шлака на поверхность тигля, сосредоточиваясь в воронке, расположенной выше поверхности головки рельса. После снятия тигля поверхность сварного стыка шлифуют (обычно поверхность катания и боковую рабочую грань рельса). Иногда после сварки оставляют накладки специального профиля с болтами, как на обычном стыке для страховки на случай излома. Сварной стык, выполненный термитным способом по различным оценкам имеет примерно 60—70 % от прочности целого рельса. Специалисты расходятся во мнениях достаточна или нет такая прочность сварного стыка. Однако в пределах стрелочных переводов стыки сварить электроконтактным способом не представляется возможным из-за ограниченных расстояний между рельсами и невозможности продольно перемещать концы свариваемых рельсов на величину их оплавления и осадки (примерно до 50 мм на один стык). В то же время, если не сварить все стыки на стрелочном переводе, то в значительно более короткое время, особенно при железобетонных брусьях, из-за повышенной динамики происходит интенсивное накопление остаточных деформаций, что требует значительных дополнительных затрат на ремонты и текущее содержание для избежания аварийного состояния.

На отечественных железных дорогах, пока только в пределах стрелочных переводов, внедряется термитная сварка. Проектом предусмотрено устройство стыков с шестидырными накладками, соединяющими концы рельсов без крайних отверстий. В остальные отверстия после сварки устанавливаются четыре болта.

Admin добавил 22.11.2011 в 13:09
Вы можете дополнить или изменить данную статью, нажав кнопку Редактор