Với sự phát triển nhanh chóng của đường sắt tốc độ cao và hạng nặng, kết cấu đường ray dần được thay thế bằng các đường liền mạch từ các tuyến thông thường. So với các dây chuyền thông thường, dây chuyền liền mạch loại bỏ một số lượng lớn các mối nối ray trong nhà máy nên có ưu điểm là vận hành êm ái, chi phí bảo trì đường ray thấp và tuổi thọ lâu dài. Nó đã trở thành phương pháp chính để xây dựng tuyến đường sắt cao tốc hiện nay. Đường liền mạch là một công nghệ mới quan trọng của đường sắt. Đường được hình thành bằng cách hàn các đường ray thép thông thường thành các đường ray dài có chiều dài nhất định, hàn và đặt các đường ray dài có chiều dài nhất định được gọi là đường liền mạch. Hàn đường ray là một phần quan trọng của việc đặt các đường liền mạch.
Hiện nay, các phương pháp hàn mối nối đường ray liền mạch chủ yếu bao gồm hàn tiếp xúc đường ray, hàn áp suất khí và hàn nhiệt nhôm:
01 Phương pháp và quy trình hàn tiếp xúc
Hàn tiếp xúc đường ray (hàn chớp) thường được sử dụng trong hàn nhà máy. 95% đường liền mạch được hoàn thành bằng quy trình này, tức là đường ray tiêu chuẩn có chiều dài 25 mét và không có lỗ được hàn thành đường ray dài 200-500 mét.
Nguyên tắc là sử dụng dòng điện để tạo ra nhiệt thông qua bề mặt tiếp xúc của đường ray để làm nóng chảy một phần mặt cuối của đường ray, sau đó hoàn thành việc hàn bằng cách đảo ngược. Do nguồn nhiệt hàn của hàn tiếp xúc xuất phát từ nguồn nhiệt bên trong của phôi, nhiệt tập trung, thời gian gia nhiệt ngắn, quá trình hàn không cần kim loại phụ, quá trình luyện kim tương đối đơn giản, vùng ảnh hưởng nhiệt là nhỏ và dễ dàng có được mối hàn có chất lượng tốt hơn.
Quy trình hàn được nhà máy hàn đường sắt áp dụng về cơ bản giống nhau, bao gồm: khớp đường ray, phát hiện khuyết tật, sửa chữa mặt cuối của đường ray, vào trạm hàn, hàn, mài thô, mài mịn, làm thẳng, chuẩn hóa, khuyết tật phát hiện, đi vào nền đường sắt, lắp đặt Quá trình hàn là quan trọng nhất trong số tất cả các quy trình. Chất lượng mối hàn liên quan trực tiếp đến khối lượng công việc bảo trì dây chuyền. Nếu có sự cố sẽ gây nguy hiểm cho an toàn lái xe trong trường hợp nghiêm trọng. So với các phương pháp hàn ray khác, hàn Flash có tính tự động hóa cao và ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố con người. Thiết bị hàn được trang bị điều khiển bằng máy tính, chất lượng mối hàn có dao động nhỏ và năng suất hàn cao. Trong trường hợp bình thường, so với hàn áp suất khí và hàn nhiệt điện, độ bền của đường hàn tiếp xúc của đường ray cao hơn và tỷ lệ đứt trên đường dây là khoảng 0,5/10000 trở xuống. Tuy nhiên, so với vật liệu nền thì độ bền của nó vẫn thấp hơn vật liệu nền vì những lý do sau:
(1) Đường ray là vật liệu dạng thanh có tiết diện lớn, vật liệu lõi kém, có tạp chất có điểm nóng chảy thấp, hạt rời và thô. Trong quá trình hàn và đảo lộn, vật liệu cạnh được đùn ra và vật liệu cốt lõi được thay thế bằng sự giãn nở ra bên ngoài, mô sợi bị gián đoạn và bị uốn cong, lượng xáo trộn càng lớn thì tình trạng này càng rõ ràng.
(2) Do ảnh hưởng nhiệt của hàn nhiệt độ cao, các hạt thô ở khu vực 1-2mm xung quanh mối hàn và các hạt bị giảm xuống còn 1-2 lớp
(3) Mặt cắt ngang của ray không đồng đều, phần trên và dưới của ray là phần nhỏ gọn, và hai góc dưới cùng của ray là phần mở rộng. Nhiệt độ ở hai góc đáy ray thấp trong quá trình hàn. căng thẳng nhiệt độ
(4) Có những khuyết tật khó loại bỏ trên mối hàn - các đốm xám.
02 Phương pháp và quy trình hàn áp suất khí
Hiện nay, phương pháp hàn áp suất khí của đường ray được sử dụng rộng rãi là máy hàn áp suất khí di động nhỏ, chủ yếu được sử dụng để hàn các mối nối của đường ray dài tại chỗ và cũng có thể sử dụng giếng trời kín để hàn các đường ray bị hư hỏng.
Nguyên tắc là làm nóng mặt cuối được hàn của đường ray đến trạng thái dẻo và tạo ra một lượng khó chịu dưới tác dụng của một lực đảo cố định. Khi lượng khó chịu đạt đến một mức nhất định, đường ray sẽ được hàn thành một khối.
Các máy hàn áp suất không khí nhỏ hiện nay về cơ bản là hàn trong nước, và quá trình hàn thường được chia thành các giai đoạn như làm nóng ngọn lửa oxy-axetylen, tạo áp suất trước, làm xáo trộn áp suất thấp, làm xáo trộn áp suất cao, giữ và đẩy áp suất. Cần phải căn chỉnh ray thủ công và quan sát điều kiện gia nhiệt bằng mắt thường nên chịu ảnh hưởng rất lớn từ yếu tố con người, dễ xảy ra lỗi mối hàn, khuyết tật mối hàn.
Nhưng vì nó có đặc điểm là thiết bị đơn giản, kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ, dễ dàng di chuyển trực tuyến, ngoại tuyến và trên công trường, vận hành tương đối đơn giản nên được sử dụng rộng rãi để hàn đường ray dài trên công trường. .
03 Phương pháp và quy trình hàn nhiệt
Hàn nhiệt thường được sử dụng trong hàn đường ray tại chỗ và là phương pháp không thể thiếu để lắp đặt đường dây, đặc biệt là để khóa đường liền mạch và sửa chữa đường ray bị hỏng. Quá trình hàn nhiệt nhôm của đường ray dựa trên ái lực hóa học mạnh mẽ giữa nhôm trong chất trợ dung và oxy trong điều kiện nhiệt độ cao. Nó làm giảm kim loại nặng và đồng thời giải phóng nhiệt, nấu chảy kim loại thành sắt nóng chảy để đúc và hàn.
Quá trình quan trọng là đưa dòng nhiệt thermite đã chuẩn bị vào nồi nấu kim loại đặc biệt, đốt cháy dòng nhiệt độ bằng que diêm nhiệt độ cao, tạo ra phản ứng hóa học mạnh và thu được thép và xỉ nóng chảy ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng dịu đi, đổ thép nóng chảy ở nhiệt độ cao vào khuôn cát đã làm nóng trước. Vặn chặt các đường ray trong khuôn cát đã được làm nóng trước, làm tan chảy các đầu của đường ray đã được cắt trong khuôn cát, tháo khuôn cát sau khi nguội và định hình lại các mối hàn kịp thời , và hai đoạn đường ray được hàn thành một. Mặc dù thiết bị hàn nhiệt nhôm có đặc điểm đầu tư thấp, thao tác hàn đơn giản và độ mịn của mối nối tốt, nhưng đường hàn là cấu trúc đúc tương đối dày, độ bền và độ dẻo kém. Tốt nhất nên thực hiện xử lý nhiệt sau hàn để cải thiện tính năng của mối hàn. .
Nói tóm lại, chất lượng hàn của đường ray dài sẽ tốt hơn khi hàn tiếp xúc và hàn áp suất khí. Độ bền cuối cùng, cường độ năng suất và độ bền mỏi của hàn tiếp xúc và hàn áp suất khí có thể đạt hơn 90% kim loại cơ bản. Chất lượng hàn nhôm nhiệt kém hơn một chút, độ bền cuối cùng của nó chỉ bằng khoảng 70% kim loại cơ bản, độ bền mỏi thậm chí còn kém hơn, chỉ đạt 45% đến 70% kim loại cơ bản và cường độ năng suất tốt hơn một chút, điều này gần giống với hàn tiếp xúc.
Thời gian đăng: Mar-01-2023
