Автоматическая сварка, 2019, №02



2019 №02 (06)

DOI of Article 10.15407/as2019.02.07

2019 №02 (01)

---

Автоматическая сварка № 2, 2019, с. 51-60

Термическая обработка сварных соединений высокопрочных железнодорожных рельсов (Обзор)

Р. С. Губатюк

ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03150, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

При строительстве высокоскоростных бесстыковых железнодорожных магистралей массово используют высокопрочные рельсы, которые свариваются различными способами. С появлением высокопрочных рельсов с высоким содержанием углерода особую актуальность приобрела необходимость введения операции термической обработки сварных стыков в цикл изготовления рельсовой плети. Целью представленного обзора является анализ проблем и прогноз перспектив современных технологий термической обработки сварных стыков высокопрочных рельсов. Рассмотрены различные способы термической обработки, применяемые в промышленности. Проанализированы различные схемы нагрева и охлаждения сварного шва рельсов и их влияние на формирование микроструктуры и механических свойств металла соединения. Обзор литературных данных показал, что при проведении термической обработки сварных стыков высокопрочных рельсов наиболее востребована технология нагрева токами высокой частоты с последующей закалкой головки. Библиогр. 31, рис. 6.
Ключевые слова: бесстыковой рельсовый путь, высокопрочные рельсы, сварные стыки, термическая обработка, твердость, микроструктура, токи высокой частоты, дефекты

Поступила в редакцию 21.09.2018
Подписано в печать 24.01.2019

Список литературы

1. Громов В. Е., Юрьев А. Б., Морозов К. В. и др. (2014) Сравнительный анализ структурно фазовых состояний в рельсах после объемной и дифференциальной закалки. Сталь, 7, 91–95.
2. Воронин Н. Н., Прохоров Н. Н., Трынкова О. Н. (2012) Резервы алюминотермитной сварки рельсов. Мир транспорта, 2, 76–83.
3. Жадан Г. И. (2012) Оценка мероприятий по совершенствованию бесстыкового пути с позиции ресурсосбережения. Збірник наукових праць ДонІЗТ, 32, 263–268.
4. Кучук-Яценко С. И., Кривенко В. Г., Дидковский А. В. и др. (2012) Технология и новое поколение оборудования для контактной стыковой сварки высокопрочных рельсов современного производства при строительстве и реконструкции скоростных железнодорожных магистралей. Автоматическая сварка, 6 (710), 32–40.
5. Кучук-Яценко С. И., Дидковский А. В., Швец В. И. и др. (2016) Контактная стыковая сварка высокопрочных рельсов современного производства. Там же, 5-6 (753), 7–16. DOI: https://doi.org/10.15407/as2016.06.01.
6. Костин В. А. (2012) Математическое описание углеродного эквивалента как критерия оценки свариваемости сталей. Там же, 8, 12–17.
7. Штайгер М. Г., Балановский А. Е. (2018) Анализ технологий для сварки высокопрочных рельсов с позиции структурообразования при строительстве и реконструкции скоростных железнодорожных магистралей. Часть 1. Вестник Иркутского государственного технического университета, 22, 6, 48–74. DOI: 10.21285/1814-3520-2018-6-48-74.
8. Шевченко Р. А., Козырев Н. А., Усольцев А. А. и др. (2017) Способы получения качественного сварного соединения железнодорожных рельсов. Труды XX Международной научно-практической конференции «Металлургия: Технологии, инновации, качество». Новокузнецк, СибГИУ, сс. 254–257.
9. Тихомирова Л. Б., Ильиных А. С., Галай М. С., Сидоров Э. С. (2016) Исследование структуры и механических свойств алюминотермитных сварных соединений рельсов. Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия», 16, 3, 90–95.
10. Калашников Е. А., Королев Ю. А. (2015) Технология сварки рельсов в России и за рубежом. Путь и путевое хозяйство, 8, 2–6.
11. Козырев Н. А., Усольцев А. А., Шевченко Р. А. и др. (2017) Современные методы сварки рельсов нового поколения. Известия высших учебных заведений. Черная металлургия, 60, 10, 785–791.
12. Ермаков В. М., Штайгер М. Г., Янович О. А. (2016) Электронный паспорт рельса. Путь и путевое хозяйство, 4, 13–17.
13. Генкин И. З. (2003) Термическая обработка стыков рельсов на индукционных установках. Автоматическая сварка, 9, 41–44.
14. Saita K., Karimine K., Ueda M. et al. (2013) Trends in Rail Welding Technologies and Our Future Approach. Nippon steel & sumitomo metal technical report. December, 2013, 105, 84–92.
15. Андреева Л. А., Федин В. М., Башлыков А. В. и др. (2013) Термическое упрочнение сварных стыков рельсов на промышленном транспорте. Промышленный транспорт XXI век, 1, 19–20.
16. Машеков С. А., Абсадыков Б. Н., Алимкулов М. М., Смаилова Г. А. (2016) Проблемы сварки рельсов и их решение путем разработки перспективных способов индукционной сварки. Сообщение 1. Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан. ISSN 2224-5227, 305, 19–21.
17. Шур Е. А. (2006) Влияние структуры на эксплуатационную стойкость рельсов. Влияние свойств металлической матрицы на эксплуатационную стойкость рельсов: материалы II Всерос. науч.-техн. семинара, Екатеринбург, 16–17 мая, 2006 г. Екатеринбург, Изд-во УИМ, сс. 37–64.
18. Штайгер М. Г., Балановский А. Е. (2018) Анализ технологий для сварки высокопрочных рельсов с позиции структурообразования при строительстве и реконструкции скоростных железнодорожных магистралей (Обзор). Часть 2. Вестник Иркутского государственного технического университета, 22, 7, 41–68.
19. Zaayman L. (2007) Continuous welded rail using mobile flash butt welding. Civil Engineering, 5, 62–65.
20. (2012) Manual for Flash Butt Welding of Rails. Ministry of railways of India January.
21. Girsch G., Keichel J., Gehrmann R. et al. Advanced rail steels for Heavy Haul application – track performance and weld ability Integrated Project (IP). Thematic Priority 6: Project No. 5 Sustainable Development, Global Change and Ecosystems.
22. Pointner P., Joerg A. Jaiswal J. (2015) Definitive guidelines on the use of different rail grades. Innovative track system, 6, 41–42.
23. Jilabi Abdul (2015) Welding of Rail Steels. A thesis submitted to the University of Manchester for the degree of PhD in the Faculty of Engineering and Physical Sciences.
24. (2015) Continuous path in the United States on the Union Pacific network. Railway gazette international, 8, 42–43.
25. Gong L., Zhu L., Zhou H. X. (2017) Effect on hardness and microstructures of rail joint with ultra-narrow gap arc welding by post weld heat treatment. Engineering Materials, 737, 90–94.
26. Хлыст С., Кузмиченко В., Хлыст И., Гонтарь А. (2013) Опыт проведения дифференцированной термообработки рельсов воздушным способом по технологии «ТЭК-ДТ» на промышленной установке ТЭК-ДТО-20-13,6. Инженерные решения, 1, 1–4.
27. Бабенко П. Г., Земан С. К. (2002) Аппаратно-программные средства автоматизации технологических процессов. Томск, Изд-во Том. ун-та.
28. Фещуков А. Н., Рубан В. В., Земан С. К. (2013) Комплекс высокочастотный индукционный нагреватель для термической обработки сварных стыков рельсов в путевых условиях. XV Международная научно-практическая конференция «Современные техника и технологии», сс. 256–258.
29. Резанов В. А., Федин В. М., Башлыков A. B. и др. (2013) Дифференцированная закалка сварных стыков рельсов. Вестник ВНИИЖТ, 2, 28–34.
30. Пантелеймонов Е. А. (2018) К вопросу термической обработки сварных стыков железнодорожных рельсов. Автоматическая сварка, 3, 43–47. DOI: https://dx.doi.org/10.15407/as2018.03.08.
31. Машеков С. А., Абсадыков Б. Н., Алимкулов М. М., Смаилова Г. А. (2016) Проблемы сварки рельсов и их решение путем разработки перспективных способов индукционной сварки. Сообщение 2. Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан. ISSN 2224-5227, 305, сс. 22–28.