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