Сварка рельсов

Сварка рельсовых стыков – сложный технический процесс, направленный на создание непрерывного железнодорожного полотна. Это необходимо для обеспечения бесперебойной, безопасной работы поездов, снижения шума и вибрации, а также продления срока службы железнодорожной линии.

Почему варят рельсы?

Есть несколько основных причин тому, для чего необходимо сварить рельсы между собой:

• Бесшовность ж/д полотна: Устранение стыков между отдельными рельсами повышает плавность хода поездов, снижает износ подвижного состава и увеличивает скорость движения.
• Повышенная прочность и жесткость: сварные соединения прочнее болтовых и могут выдерживать большие нагрузки.
• Уменьшенная деформация: Сварные полотна менее подвержены тепловой деформации, что снижает вероятность прыжков и схода с рельсов.
• Повышенная безопасность: Отсутствие швов снижает риск несчастных случаев, связанных с разрушением или обвалом рельсов.

Основные способы сварки рельсов:

• Термитная: Термитная сварка, запатентованная Гансом Гольдшмидтом в 1895 году, активно использовалась для соединения железнодорожных путей и до сих пор применяется на железных дорогах. Этот метод идеален для труднодоступных мест, таких как туннели и стрелочные переводы, где большие сварочные машины не справляются. Процесс начинается с прогрева рельсов до 1000 °C, затем зазор между рельсами заполняется расплавленным металлом, нагретым до более 2400 °C. Важная особенность термитной сварки — использование специального тигля для плавки и точное дозирование смеси, что обеспечивает прочность соединения. Остатки шлака удаляются через лоток, а форма защищается от перегрева специальной смесью.
• Электроконтактная: Точечная сварка, также известная как точечная электроконтактная сварка, представляет собой процесс соединения деталей внахлест, при котором две зажатые между электродами поверхности плавятся под воздействием электрического тока. Сварное соединение формируется в виде точки, а в разрезе напоминает линзу. Для точечной сварки используются специализированные электросварочные аппараты с высокоточным контролем и управлением процессом. Если требуется изменить способ или тип сварки на конкретном оборудовании, важно правильно настроить и выбрать новые параметры для обеспечения качественного результата.
• Газопламенная: Газосварка является одним из старейших и наиболее универсальных методов. Она играет важную роль во многих отраслях промышленности, включая строительство, автомобилестроение, производство, а также при сваривании рельсов. Газовая сварка использует силу тепла, горения и труда для получения прочных и надежных сварных швов.
• Электродуговая: Метод соединения металлов путем их нагрева до плавления с помощью электрической дуги. Этот процесс осуществляется с использованием сварочного аппарата, который создает электрический ток высокого напряжения, проходящий через электрод и заготовку. Ток формирует дугу, которая плавит металл и образует ванну расплавленного материала. При охлаждении и затвердевании эта ванна образует прочное и надежное сварное соединение.

Все эти методы применяется для ремонта поврежденных участков рельсов и используются в зависимости от поставленной задачи.

Этапы сварки рельсов:

• Предварительная очистка рельсов, предварительный выбор заказчиком
• Полуавтоматическое выравнивание рельсов
• Перепрофилирование путем фрезерования и шлифования
• Обнаружение дефектов с помощью ультразвукового контроля и ручной маркировки оператором.
• Удаление дефектов, ранее отмеченных распиловкой
• Очистка стыка рельсов для подготовки к сварке
• Полностью автоматическое удаление брызг сварного шва.
• Отрезка по длине и сверление
• Очистка стыка рельсов для подготовки к сварке
• Полностью автоматическое удаление сварного шва.

Оборудование для сварки рельсов:

• Термитная установка: Это оборудование для термитной сварки, где используется термитная смесь для плавления металлов и их прочного соединения. Состоит из термитных горшков, форм, системы зажигания и управления. Широко применяется для сварки рельсов в железнодорожной отрасли.
• Электросварочный аппарат: Электросварочный аппарат преобразует электричество в тепло для сварки. Он компактен, прост в использовании, и подходит для работы в сухой среде. Применяется в различных областях для прочного соединения металлов, обеспечивая шов, равный по прочности основному металлу, и герметичность, что важно для емкостей с газами и жидкостями.
• Электроконтактный сварочный аппарат: Устройства, которые нагревают и сваривают металлы с помощью контактного сопротивления. В этом процессе электрический ток подается на сжимаемые детали, создавая тепло в зоне контакта и соединяя металлы. Этот метод обычно используется для точечной и шовной сварки при производстве металлических изделий, таких как автомобили и бытовая техника.
• Газосварочный аппарат: это процесс, заключающийся в сжигании примерно равного количества кислорода и ацетилена, подаваемых под одинаковым давлением из газового баллона в сварочную горелку.

Сварка рельсов – ответственный процесс, требующий высокой точности и строгого соблюдения технических требований. Сварочные работы выполняются высококвалифицированными специалистами, прошедшими специальную подготовку и аттестацию.

Поскольку прочность и долговечность сварных соединений напрямую связана с безопасностью движения поездов, качество сварных соединений должно соответствовать строгим законодательным требованиям, таким как ГОСТ и международные стандарты.

Современные методы контроля качества, такие как ультразвуковой дефектоскоп и рентгеновский контроль, позволяют убедиться в отсутствии скрытых дефектов в процессе сварки рельсов. Технология сварки рельсов постоянно совершенствуется, что позволяет продлить срок службы железнодорожных путей и снизить эксплуатационные расходы.