Термообработка стыков рельсов после сварки — 5 шагов технологии
Термообработка стыков — это обязательный этап после алюминотермитной сварки рельсов, который обеспечивает снятие внутренних напряжений, нормализацию структуры металла и повышение прочности соединения. Без термообработки стыков 90% сварных соединений выходят из строя при нагрузке. Гарантия после термообработки — до 40 млн. тонн брутто по ТИ-ВНИИЖТ-0502-9-04.
Что такое термообработка стыков?
Что такое термообработка стыков?Термической обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твёрдых металлических сплавов с целью получения заданных свойств за счёт изменения внутреннего строения и структуры.
Термообработка сварного стыка после алюминотермитной сварки необходима для получения комплекса физико-механических свойств и параметров конструкционной прочности, дифференцированно распределенных по сечению профиля рельса: высокая прочность металла головки, сочетающаяся с высокой пластичностью и вязкостью металла шейки и подошвы рельса, обеспечивающие высокую контактно-усталостную прочность, износостойкость и сопротивляемость хрупкому разрушению в процессе эксплуатации.
Оборудование для термообработки стыков является запатентованным решением (Патент RU 2 411 295 ), адаптированным для работы в полевых условиях на железнодорожных путях России.
Процесс термообработки стыков после алюминотермитной сварки
Процесс термообработки стыков после алюминотермитной сварки
Термообработка и алюминотермитная сварка рельсов
Термообработка и алюминотермитная сварка рельсовАлюминотермитная сварка рельсов (АТС) — это технология соединения рельсовых стыков с помощью термитной смеси, разработанная для создания бесстыкового пути. После завершения литья металла при алюминотермитной сварке необходимо выполнить термообработку стыков для снятия внутренних напряжений.
Процесс алюминотермитной сварки включает нагрев концов рельсов, заливку расплавленного термитного металла в форму и последующую термообработку. Без правильного выполнения всех этапов, включая термообработку стыков, невозможно получить гарантированный ресурс 40 млн. тонн брутто.
Компания выполняет полный комплекс работ по алюминотермитной сварке рельсов с термообработкой стыков (по желанию) по технологии ТИ-ВНИИЖТ-0502-9-04. Наши специалисты прошли специальное обучение и имеют допуск к работам на железнодорожных путях.
Зачем нужна термообработка стыков после алюминотермитной сварки?
Снятие внутренних напряжений
Термообработка стыков снимает внутренние напряжения от быстрого охлаждения термита при алюминотермитной сварке, предотвращая образование микротрещин в зоне шва.
Нормализация структуры металла
Термообработка стыков выравнивает структуру металла в зоне шва после алюминотермитной сварки, повышая ударную вязкость и сопротивление усталости.
Увеличение ресурса стыка
После термообработки стыков гарантия достигает 40 млн. тонн брутто (по ТИ-ВНИИЖТ-0502-9-04, п. 6.2) для алюминотермитной сварки рельсов.
Технология термообработки стыков после алюминотермитной сварки
5 шагов термообработки стыков
5 шагов термообработки стыковШаг 1: Ожидание остывания после литья
Дать остыть шву 17 минут после окончания литья при алюминотермитной сварке. Температура шва не выше 450°C перед началом термообработки стыков.
Шаг 2: Установка оборудования для термообработки
Установить и закрепить на рельсе запатентованное оборудование для термообработки стыков. Расстояние от сопла горелки до рельса — 10 см.
Шаг 3: Нагрев стыка после алюминотермитной сварки
Через 17 минут после литья зажечь пламя горелки. Давление газов: кислород 1,1 бар, пропан 0,3 бар. Ядро пламени 5-7 мм.
Шаг 4: Выдержка при термообработке
Продолжительность подогрева подошвы рельса — 17-25 минут. Время определяется исходя из атмосферной температуры при термообработке стыков.
Шаг 5: Охлаждение и контроль
После термообработки закрыть вентили и снять оборудование. Через 40 минут после литья можно начинать грубую шлифовку при температуре ниже 350°C.
Общее время термообработки стыков: 15-20 минут на один стык после алюминотермитной сварки
Запатентованное оборудование для термообработки стыков
Оборудование ЗАО «СНК» для термообработки стыков является запатентованным решением (Патент RU 2 411 295 C2), специально адаптированным для работы в полевых условиях на железнодорожных путях России. Запатентованная конструкция обеспечивает равномерный нагрев и точное соблюдение технологии ТИ-ВНИИЖТ-0502-9-04.
Пирометр для контроля температуры
Пирометр для контроля температурыБесконтактный замер температуры при термообработке стыков. Контроль нагрева в диапазоне 0-1000°C для алюминотермитной сварки.
Баллоны с газами
Баллоны с газамиИспользуется кислород и пропан для термообработки стыков. Давление: O₂ 1,1 бар, C₃H₈ 0,3 бар по технологии алюминотермитной сварки.
Горелка подогрева (запатентованная)
Кислородно-пропановая горелка с редукторами давления для термообработки стыков. Запатентованная конструкция сопла.
Официальные партнёры и технологии
Официальные партнёры и технологии Pandrol Railtech
Pandrol Railtech
Официальный сайт технологии Pandrol →
Мировой лидер в области алюминотермитной сварки рельсов
Патент RU 2 411 295 
ТИ-ВНИИЖТ-0502-9-04 Результаты термообработки стыков после алюминотермитной сварки
Результаты термообработки стыков после алюминотермитной сварки
Стрел прогиба до 60 см без разрушения
Кантование рельса без трещин
Подъем плетей краном безопасно
Гарантия 40 млн. тонн брутто
Требования ТИ-ВНИИЖТ-0502-9-04 для термообработки стыков
- Температура перед термообработкой: не выше 450°C (через 17 минут после литья при алюминотермитной сварке)
- Давление кислорода: 1,1 бар (0,11 МПа) для термообработки стыков
- Давление пропана: 0,3 бар (0,03 МПа) при термообработке
- Время подогрева: 17-25 минут в зависимости от температуры воздуха
- Температура для шлифовки: ниже 350°C (через 40 минут с термообработкой после алюминотермитной сварки)
- Гарантийный ресурс: до 40 млн. тонн брутто (п. 6.2 ТИ-ВНИИЖТ)
Вопросы о термообработке стыков после алюминотермитной сварки
Вопросы о термообработке стыков после алюминотермитной сварки
Зачем нужна термообработка стыков после алюминотермитной сварки?
Термообработка стыков нужна для снятия внутренних напряжений после алюминотермитной сварки, выравнивания структуры металла и повышения прочности соединения. Без термообработки 90% сварных стыков выходят из строя при нагрузке. Это снижает риск трещин и продлевает срок службы стыка до 40 млн. тонн брутто.
Как проводится термообработка сварных стыков после алюминотермитной сварки?
Термообработка стыков проводится через 17 минут после литья при алюминотермитной сварке. Стык нагревается до 850-900°C, выдерживается 17-25 минут и медленно охлаждается. Давление газов: кислород 1,1 бар, пропан 0,3 бар. Общее время — 15-20 минут на стык.
Что будет если не делать термообработку стыков?
Без термообработки стыков после алюминотермитной сварки в металле остаются внутренние напряжения от быстрого охлаждения термита. Это приводит к трещинам при кантовании, нагрузке 40+ тонн на ось. 90% отказов стыков происходит из-за отсутствия термообработки. Стык не выдержит стрел прогиба 60 см.