고속철도 및 중형철도의 급속한 발전으로 선로 구조는 점차 일반선에서 이음매 없는 선로로 대체되고 있습니다. 일반 라인과 비교하여 무봉제 라인은 공장에서 많은 수의 레일 조인트를 제거하므로 원활한 주행, 낮은 트랙 유지 관리 비용 및 긴 서비스 수명이라는 장점이 있습니다. 현재 고속철도 건설의 주요 공법으로 자리잡았습니다. 이음매 없는 선은 철도 선로의 중요한 신기술입니다. 일반 철제레일을 일정한 길이의 긴 레일에 용접하고, 일정한 길이의 긴 레일을 용접하여 포설하여 형성된 라인을 심리스 라인이라 합니다. 레일 용접은 이음매 없는 라인을 배치하는 데 중요한 부분입니다.
현재 이음매 없는 라인 레일 조인트의 용접 방법에는 주로 레일 접촉 용접, 가스 압력 용접 및 알루미늄열 용접이 포함됩니다.
01 접촉용접방법 및 공정
레일 접촉 용접(플래시 용접)은 일반적으로 공장 용접에 사용됩니다. 이 공정을 통해 이음매 없는 라인의 95%가 완성됩니다. 즉, 길이 25m이고 구멍이 없는 표준 레일이 200~500m의 긴 레일에 용접됩니다.
원리는 전류를 사용하여 레일의 접촉면을 통해 열을 발생시켜 레일의 일부 단면을 녹인 다음 뒤집어서 용접을 완료하는 것입니다. 접촉용접의 용접열원은 공작물의 내부열원에서 나오므로 열이 집중되어 가열시간이 짧고 용접공정에 용가재가 필요하지 않으며 야금공정이 비교적 간단하고 열영향부가 크기가 작고 더 나은 품질의 용접 조인트를 쉽게 얻을 수 있습니다.
레일 용접 공장에서 채택한 용접 공정은 레일 매칭, 결함 탐지, 레일 끝면 수리, 용접 스테이션 진입, 용접, 거친 연삭, 미세 연삭, 교정, 정규화, 결함을 포함하여 기본적으로 동일합니다. 감지, 레일 플랫폼 진입, 설치 용접 공정은 모든 공정 중에서 가장 중요합니다. 용접 품질은 라인 유지 관리 작업량과 직접적인 관련이 있습니다. 문제가 있으면 심각한 경우 운전 안전을 위협할 수 있습니다. 다른 레일 용접 방법에 비해 플래시 용접은 자동화 수준이 높으며 인적 요인의 영향을 덜 받습니다. 용접 장비에는 컴퓨터 제어 기능이 탑재되어 있어 용접 품질의 변동이 적고 용접 생산성이 높습니다. 정상적인 상황에서는 가스 압력 용접 및 테르밋 용접과 비교하여 레일의 접촉 용접 이음새 강도가 더 높고 라인 파손률은 약 0.5/10000 이하입니다. 그러나 모재에 비해 강도는 다음과 같은 이유로 모재에 비해 여전히 낮습니다.
(1) 레일은 단면이 큰 막대 재료이며 핵심 재료가 열악하고 융점이 낮고 개재물이 느슨하고 거친 입자입니다. 용접 및 업세팅 공정 중에 모서리 재료가 압출되고 코어 재료가 외부 팽창으로 대체되며 섬유 조직이 중단되고 구부러지며, 업세팅 양이 많을수록 이러한 상황은 더욱 분명해집니다.
(2) 용접 고온의 열 영향으로 인해 용접 주위 1-2mm 영역에서 입자가 거칠어지고 입자가 1-2 등급으로 감소합니다.
(3) 레일의 단면이 고르지 않고, 레일의 상단과 하단이 컴팩트한 단면이며, 레일 하단의 두 모서리가 확장된 단면입니다. 용접 중에는 레일 바닥의 두 모서리 온도가 낮습니다. 온도 스트레스
(4) 용접부에 제거하기 어려운 결함(회색 점)이 있습니다.
02 가스압접 용접방법 및 공정
현재 널리 사용되는 레일 가스압접은 소형 이동식 가스압접기로 주로 현장에서 긴 레일의 이음새를 용접하는 데 사용되며 닫힌 채광창을 사용하여 손상된 레일을 용접할 수도 있습니다.
원리는 레일의 용접된 끝면을 소성 상태로 가열하고 고정된 충격력의 작용으로 충격량을 생성하는 것입니다. 충격량이 일정량에 도달하면 레일이 전체적으로 용접됩니다.
현재 소형 공기압 용접기는 기본적으로 가정용 용접이며, 용접 공정은 일반적으로 옥시아세틸렌 화염 예열, 예압, 저압 업세팅, 고압 업세팅, 압력 유지 및 압입 등의 단계로 구분됩니다. 수동으로 레일을 정렬하고 가열상태를 육안으로 관찰해야 하므로 인적요인의 영향을 많이 받고, 용접 이음부 오류 및 이음부 불량이 발생하기 쉽습니다.
그러나 장비가 간단하고 크기가 작고 무게가 가볍다는 특징을 가지고 있어 온라인, 오프라인, 건설 현장에서 이동이 용이하고 조작이 비교적 간단하여 건설 현장에서 긴 레일을 용접하는 데 널리 사용됩니다. .
03 테르밋 용접 방법 및 공정
테르밋 용접은 일반적으로 철도 레일의 현장 용접에 사용되며 라인 부설, 특히 원활한 라인 잠금 및 파손된 레일 수리에 없어서는 안될 방법입니다. 레일의 알루미늄열 용접은 고온 조건에서 플럭스 내 알루미늄과 산소 사이의 강한 화학적 친화성을 기반으로 합니다. 중금속을 감소시키는 동시에 열을 방출하여 금속을 녹여 용철로 만들어 주조 및 용접을 합니다.
중요한 공정은 준비된 테르밋 플럭스를 특수 도가니에 넣고 고온 성냥으로 플럭스를 점화시켜 강한 화학 반응을 일으키고 고온의 용강과 슬래그를 얻는 것입니다. 반응이 진정된 후 고온의 용강을 예열된 모래주형에 넣어 레일을 고정하고, 맞대기 레일의 끝부분을 모래주형에서 녹인 후 냉각 후 모래주형을 제거하고 시간에 맞춰 용접 접합부의 모양을 변경합니다. , 레일의 두 부분이 하나로 용접됩니다. 알루미노열 용접 장비는 투자 비용이 낮고 용접 작업이 간단하며 접합부의 부드러움이 좋은 특성을 갖고 있지만 용접 이음매는 상대적으로 두꺼운 주조 구조로 인성과 가소성이 좋지 않습니다. 용접 조인트의 성능을 향상시키기 위해서는 용접 후 열처리를 수행하는 것이 가장 좋습니다. .
즉, 긴 레일의 용접 품질은 접촉 용접과 가스 압력 용접으로 더 좋아야 합니다. 접촉 용접 및 가스 압력 용접의 극한 강도, 항복 강도 및 피로 강도는 모재의 90% 이상에 도달할 수 있습니다. 알루미노열 용접의 품질은 약간 나쁘고 최종 강도는 모재의 약 70%에 불과하며 피로 강도는 더욱 나빠 모재의 45~70%에 도달하며 항복 강도는 약간 더 좋습니다. 접촉용접에 가깝습니다.
게시 시간: 2023년 3월 1일
