Способ восстановления рельсов газопорошковой наплавкой Советский патент 1987 года по МПК E01B31/18 

Изобретение относится к способам восстановления рельсов с местными повреждениями головки, образовавпп1- мися при боксовании локомотивов или выкрашивании закаленного слоя, преимущественно к способам ремонта закаленных рельсов, изготовленных из высокоуглеродистой стали.

Цель изобретения - повышение эффективности путем сохранения струтуры и механических свойств рельсовой стали, а также обеспечение движения поездов по ремонтируемому участку.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Дефектный участок рельса или пле бесстыкового пути зачищают ручной шлифовальной машинкой для удаления дефектного слоя металла и трещин. Раскрепления плети и выгиба ее в вертикальной плоскости не производя а для получения сжимающих напряжений в наплавленном слое используют порошковый самофлдасующийся сплав с коэффициентом теплового расширения меньшим, чем у стали, например спла ПГ-Ж14.Зажигают газовую ацетилено- кислородную горелку ГН-3 с односоп- ловым цилиндрическим мундштуком и регулируют пламя до нормального или слегка науглероживающего. Подводят ядро пламени к краю дефекта на расстояние 2-3 мм от поверхности и наО

чинают нагрев ее до 950-1000 С. После нагрева до этой температуры, определяемой визуально по оплавлению шероховатостей поверхности или ее запотеванию, подают на поверхност небольшую порцию порошка и тут же оплавляют ее. Перемещают горелку поперек рельса на расстояние, примерно равное радиусу наплавленного участка, и снова производят нагрев металла и наплавку. После завершени поперечного прохода горелки перемещают ее вдоль рельса на расстояние 10-15 мм, равное радиусу пятна нагрева. Таким образом наносят первый слой металла на всю поверхность дефекта. Далее, начиная со стороны, где закончено нанесение первого слоя, придают горелке колебательные движения на всю ширину головки и нагревают первый слой наплавленного металла до жидкого состояния. После этого на подготовленный участок на носят второй слой металла, подавая

Ь

5

0

5

порошок небольшими порциями и приближая на расстояние 30-40 мм или Удаляя на расстояние 50-80 мм мундштук горелки для регулирования степени нагрева и расплавления порошка и процессов раскисления в нем. Таким образом наносят последующие слои металла.

При поперечных проходах головка рельса прогревается интенсивно и равномерно в области повреждения, после наплавки скорость охлаждения равна 4-6 С/с (такая же скорость охлаждения рельсов реализуется при термообработке на металлургических заводах на сорбит закалки).

Таким образом, после наплавки по предлагаемой технологии структура рельсов в зоне наплавки представляет оптимальную для рельсовой ста-- ли структуру - сорбит закалки.

При продольном перемещении горелки не удаетея получить оптимальных скоростей охлаждения ввиду значи- тельного рассеяния тепла по границам наплавляемого повреждения. Скорость охлаждения в этом случае ниже оптимальной, и получается структура, имеющая более низкие механические свойства.

Пример. На одном из участков дороги имелись повреждения рельсовых плетей бесстыкового пути в результате местного износа при боксовании локомотивов. Ранее такие дефекты вырезались из плети, а на место дефектного участка вваривали здоровый рельс. Это требовало закрытия движения по участку и приводило к потерям пропускной способности и нарушению целостности плети.

Для ремонта плетей бесстыкового пути применили газопорошковую наплавку. Место дефекта длиной 150 мм и глубиной 5 мм шлифовали до удале- ния трещин. Затем газовой горелкой марки ГП-З производили наплавку рельса от края повреждения. Расстояние ядра пламени до поверхности составляло 2-3 мм. После нагрева участка диаметром 20-30 мм до температуры около 1000 С, при которой начинали оплавляться микронеровности и наступало запотевание поверхности, подавали небольшое количество порошка. Последний, проходя через пламя, нагревался и, попадая на поверхность, оплавлялся и схватывался с ней.При

неполном оплавлении горелку подводили к нужному месту и оплавляли порошок. Затем перемещали горелку поперек головки рельса и повторяли нагрев, подачу порошка и его оплавление. Таким образом наплавляли первый слой порошка на поверхность дефекта. Далее от места, где закончена наплавка первого слоя, начинали наплавлять второй слой. При этом производили колебания горелки на 1/2-2/3 ширины головки рельса и после нагрева порошка до полужидкого состояния приподнимали мундштук на SO- SO мм над поверхностью и подавади порошок. Затем, приближая горелку, оплавляли порошок и переходили к другому участку рельса. Толщина наплавляемого слоя составляла 1-2 мм (количество слоев зависит от глубины дефекта).

Таким образом выполняли наплавку всей выбоксовины.

Формула изобретения

1. Способ восстановления рельсов газопорошковой наплавкой, заключающийся в нагреве поврежденного участка и нанесении самофлюсующегося сплава, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения эффективности

путем сохранения структуры и механических свойств рельсовой стали, а также обеспечения движения поездов по ремонтируемому участку, нагрев осу- осуществляют до температуры плавления самофлюсующегося сплава, коэф- фици ёнт теплового расширения которого меньше, чем у рельсовой стали, а нанесение сплава производят проходами поперек головки рельса.

2. Способ поп.1,отлича- ю щ и и с я тем, что нанесение са- мофпюсующегося сплава осуществляют послойно.

Изобретение относится к способам восстановления рельсов с местными повреждениями головки, образовавшимися при боксовании локомотивов или выкрашивании закаленного слоя, преимущественн о к способам ремонта закаленных рельсов, изготовленных из высокоуглёродистой стали. Цель изобретения - повьш1ение эф- фективности-путем сохранения структуры и механических свойств рельсовой стали, а также обеспечение движения поездов по ремонтируемому участку. Для восстановления рельса поврежденный участок нагревают до температуры плавления самофлюсующегося сплава, который подают на поверхность рельса проходами горелки поперек головки рельса. Для получения в наплавленном слое сжимающих напряжений используют самофлюсующийся сплав с коэффициентом теплового расширения меньшим, чем у рельсовой стали. 1 з.п. ф-лы. (Л со 4 00