Con el rápido desarrollo de los ferrocarriles pesados y de alta velocidad, la estructura de las vías se reemplaza gradualmente por líneas continuas de las líneas ordinarias.En comparación con las líneas ordinarias, la línea continua elimina una gran cantidad de uniones de rieles en la fábrica, por lo que tiene las ventajas de un funcionamiento suave, bajos costos de mantenimiento de las vías y una larga vida útil.Se ha convertido en el principal método de construcción de líneas ferroviarias de alta velocidad en la actualidad.La línea continua es una nueva tecnología importante de la vía férrea.La línea formada por la soldadura de rieles de acero comunes en rieles largos de cierta longitud, la soldadura y la colocación de rieles largos con cierta longitud se denomina línea sin costura.La soldadura de rieles es una parte importante de la colocación de líneas sin costura.
En la actualidad, los métodos de soldadura de juntas de rieles de línea sin costura incluyen principalmente soldadura de contacto de riel, soldadura a presión de gas y soldadura aluminotérmica:
01 Método y proceso de soldadura por contacto
La soldadura por contacto de rieles (soldadura flash) se usa generalmente en la soldadura de fábrica.El 95% de la línea sin costura se completa con este proceso, es decir, el riel estándar con una longitud de 25 metros y sin orificios se suelda en un riel largo de 200-500 metros.
El principio es usar corriente eléctrica para generar calor a través de la superficie de contacto del riel para derretir la cara del extremo parcial del riel y luego completar la soldadura por recalcado.Dado que la fuente de calor de soldadura de la soldadura por contacto proviene de la fuente de calor interna de la pieza de trabajo, el calor se concentra, el tiempo de calentamiento es corto, el proceso de soldadura no requiere metal de aporte, el proceso metalúrgico es relativamente simple, la zona afectada por el calor es pequeño, y es fácil obtener una unión soldada de mejor calidad.
El proceso de soldadura adoptado por la fábrica de soldadura de rieles es básicamente el mismo, e incluye: emparejamiento de rieles, detección de fallas, reparación de la cara del extremo del riel, ingreso a la estación para soldar, soldadura, esmerilado basto, esmerilado fino, enderezado, normalizado, falla detección, ingreso a la plataforma del riel, instalación El proceso de soldadura es el más crítico entre todos los procesos.La calidad de la soldadura está directamente relacionada con la carga de trabajo del mantenimiento de la línea.Si hay un problema, pondrá en peligro la seguridad de conducción en casos graves.En comparación con otros métodos de soldadura de rieles, la soldadura flash tiene un alto grado de automatización y se ve menos afectada por factores humanos.El equipo de soldadura está equipado con control por computadora, con pequeñas fluctuaciones en la calidad de soldadura y alta productividad de soldadura.En circunstancias normales, en comparación con la soldadura a presión de gas y la soldadura con termita, la resistencia de la costura de soldadura por contacto del riel es mayor y la tasa de rotura en la línea es de aproximadamente 0,5/10000 o menos.Sin embargo, en comparación con el material base, su resistencia sigue siendo menor que la del material base por las siguientes razones:
(1) El riel es un material de barra de gran sección y su material central es pobre, con inclusiones de bajo punto de fusión, granos sueltos y gruesos.Durante el proceso de soldadura y alteración, el material del borde se extruye y el material del núcleo se reemplaza por expansión hacia afuera, y el tejido fibroso se interrumpe y dobla, y cuanto mayor es la cantidad de alteración, más obvia es esta situación.
(2) Debido a la influencia térmica de la soldadura a alta temperatura, los granos son gruesos en el área de 1-2 mm alrededor de la soldadura y los granos se reducen a 1-2 grados.
(3) La sección transversal del riel es desigual, la parte superior e inferior del riel son secciones compactas y las dos esquinas de la parte inferior del riel son secciones expandidas.La temperatura de las dos esquinas de la parte inferior del riel es baja durante la soldadura.estrés por temperatura
(4) Hay defectos que son difíciles de eliminar en la soldadura: manchas grises.
02 Método y proceso de soldadura por soldadura a presión de gas
En la actualidad, la soldadura de rieles a presión de gas ampliamente utilizada es una pequeña máquina de soldadura a presión de gas móvil, que se usa principalmente para soldar uniones de rieles largos en el sitio, y también puede usar el tragaluz cerrado para soldar rieles dañados.
El principio es calentar la cara del extremo soldado del riel hasta un estado plástico y generar una cantidad de recalcado bajo la acción de una fuerza de recalcado fija.Cuando la cantidad de perturbación alcanza una cierta cantidad, el riel se suelda en un todo.
Las máquinas de soldadura a presión de aire pequeñas actuales son básicamente soldaduras domésticas, y el proceso de soldadura generalmente se divide en etapas como precalentamiento de llama de oxiacetileno, prepresurización, recalcado a baja presión, recalcado a alta presión y mantenimiento y empuje de la presión.Es necesario alinear manualmente los rieles y observar las condiciones de calentamiento a simple vista, por lo que se ve muy afectado por factores humanos y es propenso a errores de soldadura y defectos de unión.
Pero debido a que tiene las características de equipo simple, tamaño pequeño y peso liviano, es fácil de mover en línea, fuera de línea y en el sitio de construcción, y la operación es relativamente simple, por lo que se usa ampliamente para soldar rieles largos en el sitio de construcción .
03 Método y proceso de soldadura por termita
La soldadura por termita se usa generalmente en la soldadura in situ de rieles ferroviarios y es un método indispensable para el tendido de líneas, especialmente para el bloqueo de líneas sin costura y la reparación de rieles rotos.La soldadura aluminotérmica de rieles se basa en la fuerte afinidad química entre el aluminio en el fundente y el oxígeno en condiciones de alta temperatura.Reduce los metales pesados y libera calor al mismo tiempo, derritiendo los metales en hierro fundido para fundición y soldadura.
El proceso importante es poner el fundente de termita preparado en un crisol especial, encender el fundente con un fósforo de alta temperatura, producir una fuerte reacción química y obtener acero fundido y escoria de alta temperatura.Después de que la reacción se calme, vierta el acero fundido a alta temperatura en el Sujete los rieles en el molde de arena precalentado, derrita los extremos de los rieles a tope en el molde de arena, retire el molde de arena después de enfriar y remodele las juntas soldadas a tiempo. , y las dos secciones de rieles están soldadas en una sola.Aunque el equipo de soldadura aluminotérmica tiene las características de baja inversión, operación de soldadura simple y buena suavidad de la unión, la costura de soldadura es una estructura fundida relativamente gruesa con poca dureza y plasticidad.Lo mejor es realizar un tratamiento térmico posterior a la soldadura para mejorar el rendimiento de la unión soldada..
En resumen, la calidad de soldadura de los rieles largos debería ser mejor con la soldadura por contacto y la soldadura por presión de gas.La resistencia máxima, el límite elástico y la resistencia a la fatiga de la soldadura por contacto y la soldadura por presión de gas pueden alcanzar más del 90 % del metal base.La calidad de la soldadura aluminotérmica es ligeramente peor, su resistencia máxima es solo alrededor del 70 % del metal base, la resistencia a la fatiga es aún peor, alcanzando solo el 45 % al 70 % del metal base, y el límite elástico es ligeramente mejor, lo que es similar a la de la soldadura por contacto.
Hora de publicación: 01-mar-2023
