Способ восстановления рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути Советский патент 1983 года по МПК B23K28/00 

Изобретение относится к способам восстановления рельсовых плетей бас стыкового железнодорожнбго пути,имеющих внутренние поперечные трещины, не выходящие на внешнюю поверхность рельса, и предназначено для использования в практике .эксплуатации желез нодорожного бесстыкового пути.

Известен способ восстановления . рельсовых плетей бесстыкового хселё нодорожного пути, имеющих внутренние поперечиые трещины усталостного про исхождения, не выходящие на внешнюю поверхность рельса, включающий операцию обнаружения трещин и термическую обработку.Согласно этому способу вырезаются отрезки рельсоз,содержащие : поперечные внутренние трещины,а на ; это место ввариваются такие Же по длине отрезки рельсов, не имеющие дефектов I .

Недостатком известного способа является необходимость вырезки в действующем пути кусков дефектных рельсов., вварки на это место кусков рельсов такой же длины,т.е.сварки каждого куска в двух местах,что может ослабить сечение рельса в местах сварки, приводит к потере металла выре занного куска рельса и св язано: с

выполнением весьма трудоемких технологических операций по разрядке температурных напряжений в рельсовой плети бесстыкового пути. Все эти операции приводят к значительным по времени перерывам в движении поездов, т.е. к потерям в пропускной и провозной способностях железных дорог.

Целью изоб аетения является повыше10ние производительности работ, сниже- , ние трудоемкости операций и уменьшение расхода металла.

Поставленная цель достигается тем,

,что согласно способу восстановления рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути, имеющих внутренние поперечные трещины усталостного про--J исхождения, не выходящие на внешнюю поверхность рельса, включакнцему операцию обнаружения трещин и термическую обработку, после обнаружения внутренней трещины рельсовую плеть освобождают в зоне дефекта от закрепле25 ния, нагревают до пластического состояния (1423-1523 К), сжимают усилием, создакяцим напряжение сжатия. 2050 МПа, и охлаждают в сжатом состоянии в течение 60-120 с до 1223

30 773 К. Для повышения прочности рельса в месте его восстановления производят повторный нагрев и принудительное охлаждение до твердости металла НВ 380J-450. Поперечная внутренняя трещина В; рельсе, не выходящая на его внешнюю, пов-ерхность, имеет неокисленные поверхности соприкасания, и при укгюан ных условиях происходит сварка по поверхности соприкасания дефекта, т.е. еечение в месте дефекта сваривается и тем самым восстанавливается. Изобретение позволяет с помощью известных устройств, например дефектоскопа УЗД-НИИМ-бМ, произвести выявление дефектного.участка, ойуществить раскрепление рельсов шуруповерт том ШВ-2 или другими механизмами и инструментами, нагрев дефектного участка, например контактным или ин дуктивным способами, с последунвдим сжатием в зажимах с кратковреме ной выдержкой и последукйцим егоосвобож дением. При нагреве дефектного участка ни же указанных температур не обеспечивается необходимое качество соединения, металла. Превышение обозначенной температуры также приводит к сниже нию механических характеристик соеди нения.При напряжениях сжатия менее указанных величин не происходит полной сварки по всему сечению.Превыше ние напряжения сжатия 50 МПа приводи к недопустимому вьщавливанию нагрето го металла. Указанная длйтельность охлаждения создает необходимыеусловия для качественной сварки. Ниже

Состояние рельсовых плетей в зоне дефекта

До восстановления

После восстановления при принятых наименьших значениях температуры нагрева металла и напряжений сжатия

То же, при принятых средних значениях параметров процесса

То же, при принятых наибольши

значениях параметров процесса

Использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволит уменьшить трудоемкость работ и повысить производительность процесса, а также снизить расход металла.

Стрела прогиба

на пролете 1м,

мм

5-10

30-40

40-50 30-40

Способ восстановления рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути, имеющих внутренние поперечные трещины устсшостного происхождения, не выходящие на внешнюю поверхность указанных температур (1223-773 К) процесс восстановления заканчивается. Поэтому в дальнейшем нет необхо димости в контроле температуры металла и продолжительности его охлаждения. Пример. Дефектный участок выявляли дефектоскопом УЗД-НИИМ-бМ. Он залегал на глубине б мм от поверхности катания головки-рельсов и имел площадь сечения, равную 3 смг. Ослабление рельса осуществляли на длине 50 м шуруповертом ШВ-2. Нагрев производили в контактной машине. Нагреву подвергали участок на длине 150 мм до наименьших/ средних и наибольших значений температуры металла. Контроль температур производили с помощью хромель-алюминиевых термопар и гальванометров . При достижении заданной температуры производили сжатье рельсов в контактной машине К-355. Напряжения сжатия меняли в принятом интервале. Охлаждали в сжатом состоянии в течение 60 и 12b с до температури металла .1223 И 773 К. Для повышения прочности рельса в месте его восстановления производили повторный нагрев этого участка натурного полнопрофильного обрайца на индукционной установке ИТ-100/2,4 в течение 200 с и принудительное охлаждение головки продолжительностью 80 с до получения указанных величин твердости металла. Прочность и пластичность рельсовых плетей из стали 76 Г до и после их восстановления приведены в таб- t лице.

рельса, обеспечивает снижение потерь в пропускной и провозной способности линий.

Формула изобретения

1. Способ восстановления рельоовь } ; плетей бесстыкового железнодорожного пути, тлеющих внутренние поперечные трещины усталостного происхождет Ю НИН, не выходящие на внешнюю поверхность рельса, включающий операцию обнаружения трещин иТермическую обработку, отличающийся тем что, с целью повышения производитель-15 :ности работ, снижения трудоемкости операций и уменьшения расхода металла, после,обнаружения внутренней тре щины рельсо1&ую плеть освобождают в

зоне дефекта от закрепления, нагрвэают до пластического состояния (1423-1523 К), сжимают усилием, создающим напряжение сжатия 20-50 МПа, и охлаждают в сжатом состоянии в те чение 60-120 с до 1223-773 К.

2. Способ по п. 1, о тли ч а ющ и и с я тем, что, с цел4ю повгоовни прочности рельса в месте его восстановления, производят повторный наг-рев и принудительное охлаждение до твердости металла НВ 380-450.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.МПЯПИН В.В. и др. Сварка желез нодорожных рельсов. Труды Всесоюзно го науч«о-исследовательского института железнодорожного транспорта Транспорт, 1977, вып. 556, с. 144 (прототип).