Utvärdering av svetskompatibilitet och teknik för val av svetsförbrukningsmaterial för utländska standardskenor
Vilka är kärnindikatorerna för att utvärdera svetskompatibiliteten hos internationella standardskenor, och hur påverkar de valet av svetsprocesser?
Kärnindikatorerna för att utvärdera svetskompatibiliteten hos internationella standardskenor ärkolekvivalent (Ceq)ochsprickkänslighetsindex (Pcm), som direkt återspeglar svetsspricktendensen hos skenan. Ju högre kolekvivalent, desto mer uppenbar härdningstendens hos skenan, desto mer benägen för kallsprickor under svetsning, och desto sämre svetskompatibilitet; när kolekvivalenten är mindre än eller lika med 0,45 % är svetsbarheten god och den konventionella snabbsvetsningsprocessen kan användas. Sprickkänslighetsindexet fokuserar på att utvärdera inverkan av legeringselement på sprickor. Ju högre Pcm-värde, desto högre är risken för fördröjda sprickor i svetsfogen. Kolekvivalenten för UIC60-skenan är cirka 0,42 %, vilket har god svetskompatibilitet och kan anpassas till den vanliga snabbsvetsprocessen i Kina; kolekvivalenten för ASTM136 Grade4-skena är 0,50 %, vilket har dålig svetskompatibilitet och kräver en förvärmningssvetsprocess. Att utvärdera dessa två indikatorer är därför premissen för att bestämma svetsförvärmningstemperaturen, hålltid och efter{11}}svetsvärmebehandlingsprocessen.
Vilka svetsfogsdefekter kommer att orsakas av oöverensstämmelsen mellan internationella standardskenor och nationella standardsvetsmaterial?
Oöverensstämmelsen mellan internationella standardskenor och nationella standardsvetsmaterial kommer först att leda till undermålig hållfasthet hos svetsfogen. Om svetsmaterialets hållfasthet är lägre än rälsbasmetallens hållfasthet, är fogen utsatt för plastisk deformation under tågbelastning, vilket bildar en låg fogdefekt; om svetsmaterialets hållfasthet är för hög är fogsegheten otillräcklig och spröda brott är benägna att uppstå. För det andra kommer det att orsaka svetssprickor. Oöverensstämmelsen mellan legeringssammansättningen av svetsmaterialet och skenan kommer att leda till en stor skillnad i expansionskoefficienten mellan svetsmetallen och basmetallen, vilket genererar enorma svetsspänningar under kylningsprocessen och bildar varma sprickor eller kalla sprickor. Dessutom kommer det att orsaka svetsporositet och slagginneslutning. Svetsmaterialets deoxidationskapacitet kan inte matcha rälsmaterialet, och gasen och föroreningarna i den smälta poolen kan inte effektivt avlägsnas under svetsning, vilket resulterar i dålig svetskompakthet. Dessa defekter kommer att avsevärt minska utmattningslivslängden för svetsfogen och påverka säkerheten vid ledningsdrift.
Varför föredras speciellt svetsmaterial med hög manganhalt vid svetsning av UIC-skenor?
UIC-skenor (som UIC900A/B) kännetecknas av högt manganinnehåll (1,0 %-1,5 %). Mangan kan förbättra skenans styrka och seghet och förbättra svetsbarheten. Att prioritera valet av speciella svetsmaterial med högt manganinnehåll kan hålla legeringssammansättningen av svetsmetallen i överensstämmelse med den hos UIC-skenbasmetallen, säkerställa synkroniseringen av mekaniska egenskaper och expansionskoefficienter mellan svetsen och basmetallen och minska svetsspänningen. Mangan har också goda deoxidations- och avsvavlingseffekter, vilket effektivt kan minska sannolikheten för svetsporositet, slagginneslutning och heta sprickor och förbättra svetsens kompakthet. Om vanliga svetsmaterial med låg manganhalt används är manganhalten i svetsmetallen otillräcklig, vilket leder till att svetshållfastheten och segheten blir lägre än basmetallens och svetsfogen är benägen att utmattningsskador. Därför bör speciella snabbsvetsmaterial med manganinnehåll större än eller lika med 1,2 % väljas för UIC-rälsvetsning för att uppnå likvärdig fogprestanda.
När man svetsar internationella standardskenor lokalt, hur justerar man förvärmningstemperaturen för för-svetsen efter materialet?
För-svetsförvärmningstemperaturen för lokal svetsning av internationella standardskenor baseras huvudsakligen på kolekvivalenten och innehållet av legeringselement i skenan. Ju högre kolekvivalent, desto högre förvärmningstemperatur krävs. För JIS SKZ3-skenor med en kolekvivalent Mindre än eller lika med 0,40 % är svetsbarheten god, och ingen förvärmning eller endast låg-temperaturförvärmning (50-80 grader) krävs för att undvika kalla sprickor. För UIC900B-skenor med en kolekvivalent på 0,40%-0,48% måste förvärmningstemperaturen kontrolleras till 100-150 grader för att minska svetsområdets kylningshastighet och minska bildningen av härdade strukturer. För ASTM136 Grade4-skenor med en kolekvivalent ＞0,48 % måste förvärmningstemperaturen höjas till 180-220 grader. Förvärmning vid hög temperatur saktar ner kylningshastigheten, släpper på svetsspänningar och förhindrar fördröjda sprickor. Förvärmningstemperaturen bör jämnt täcka rälsvetsändens intervall på 100 mm för att undvika spänningsojämnheter orsakade av otillräcklig lokal förvärmning.
Vilka problem löser främst efter-svetsvärmebehandlingen av internationella standardsvetsade skarvar?
Kärnsyftet med efter-svetsvärmebehandling av rälsvetsade fogar av internationell standard är att eliminera restspänningar från svetsning, justera fogens struktur och förbättra fogens seghet, huvudsakligen att lösa tre nyckelproblem. Först, eliminera kvarvarande svetsspänning. Dragspänningen som genereras under svetsning kan göra att fogen lätt spricker. Genom hög-temperaturtempering vid 600-650 grader kan restspänningen minskas med 30 %-50 %. För det andra, förfina spannmål. Kornen i den svetsvärmepåverkade zonen-förgrovs på grund av hög temperatur, vilket leder till en minskning av segheten. Värmebehandling efter-svetsning kan förfina de grova kornen och återställa fogsegheten. För det tredje, eliminera härdade strukturer. För internationella standardskenor med högt innehåll av legeringselement bildas lätt hårda och spröda martensitstrukturer i den svetsvärmepåverkade zonen. Eftersvetshärdning kan omvandla dem till härdad sorbit med god seghet. Dessutom kan värmebehandling efter svetsning likforma foghårdheten, kontrollera hårdhetsavvikelsen mellan fogen och basmetallen inom HB±20 och undvika spänningskoncentration orsakad av plötsliga hårdhetsförändringar.