Алюмотермитная сварка: ООО «ГТ-АТС»: ГТ — Алюминотермитная сварка

Технология алюминотермитной сварки рельсов

К надежности и прочности соединения рельсов предъявляются высокие требования, соблюдение которых не могут обеспечить классические способы. Поэтому при прокладке или ремонте железнодорожных путей применяют специальные технологии. Самой удобной и эффективной из них признана алюминотермитная сварка.

Что такое алюминотермитная сварка

Сущность алюминотермической технологии основана на восстановлении железа из оксидов при взаимодействии с окислами алюминия. Протекание реакции сопровождается выделением тепла, достаточного для плавления металла.  Для алюминотермитной технологии используют смесь (термит), состоящую из 23% измельченного алюминия и 77% железной окалины. Чтобы характеристики шва были близкими к параметрам материала рельсов, в порошок добавляют легирующие элементы и частички стали.

Смесь засыпают в тигель, установленный над стыком. Для начала реакции восстановления порошок нагревают до 1000⁰С воспламенителем с однопорционным зарядом.

После поджигания в результате химического взаимодействия ингредиентов температура смеси поднимается до 2400⁰C, восстановленное железо плавится, стекая вниз, заполняет зазор стыка. Для повышения надежности соединения алюминотермитная сварка завершается уплотнением шва специальным прессом.

Достоинства и недостатки

Популярность технологии объясняется тем, что алюмотермитная сварка обладает следующими преимуществами по сравнению с другими способами:

1. Высокая скорость проведения работы. Полный цикл создания соединения занимает не больше получаса. Бригада, используя метод разделения труда, может за час наложить 10 -12 швов. Это возможно если один выполняет подготовку и переходит к следующему стыку, другой проводит сварку, третий обрабатывает соединение
2. Нет привязки к стационарным источникам электропитания, что позволяет использовать алюминотермитную технологию в полевых условиях.
3. Не требуются дорогие материалы и сложное оборудование, поэтому сокращаются затраты на обслуживание железнодорожных путей. Все необходимое есть в магазинах стройматериалов.
4. Снижается износ колес вагонов, локомотивов.
5. Улучшается плавность хода составов.
6. Чтобы освоить алюминотермитную технологию, достаточно провести 2 — 3 сварки.

К недостаткам алюминотермической технологии относятся:

• легкая воспламеняемость термита требует осторожного обращения при хранении, транспортировке, применении;
• трудоемкость подготовительных мероприятий;
• невозможность применения технологии при температуре ниже +5⁰C;
• при попадании воды в зажженную смесь происходит активное разбрызгивание металла, поэтому в дождливую погоду нужно устанавливать навес.

Применяемое оборудование и материалы

Для проведения алюминотермитной сварки рельсов нужно приготовить:

• бочку с термитом, закрытую заглушкой;
• форму в соответствии с профилем рельсов;
• если вместо бочки применяется развесочная смесь, потребуется тигель из тугоплавкого материала;
• пресс для сжатия шва;
• шлифовальную машинку;
• молоток, зубило;
• металлическую лопатку для снятия горящего шлака;
• газовую горелку для предварительного нагрева.

Из расходных материалов потребуется:

• мелкодисперсный термит с гранулами не более 0,5 мм;
• термостойкая паста для заделывания трещин и щелей;
• пропан и кислород для горелки в баллонах.

Процесс алюминотермитной сварки рельсов

Перед началом работы нужно убедиться, что термита достаточного для полного заполнения стыка, иначе придется все переделывать. Технология алюмотермитной сварки жд стыков выполняется поэтапно в строгой последовательности.

Подготовительные работы

На участках рельсов, расположенных рядом со стыком, снимают крепления к шпалам, а дальние ослабляют. Это необходимо для того, чтобы они не мешали при установке и для снятия напряжения металла. Участки возле стыка нагревают горелкой, очищают от ржавчины. Затем рельсы выставляют так, чтобы между торцами было расстояние 25 мм.

Расстояние между торцами рельсов выдерживают 25мм

Выравнивание рельсов

Далее на всех креплениях убирают прокладки, заменяя их клиньями с обеих сторон.

Чтобы соединение выдерживало нагрузку от проходящих жд составов без деформаций, рельсы должны быть прямолинейными по горизонтали и вертикали. Предварительную установку делают на глазок. Затем, подбивая клинья молотком, добиваются необходимого положения. Для контроля к поверхностям рельсов прикладывают метровую металлическую линейку.

Установка форм

Ориентируясь по измерителю, устанавливают зажимное устройство на нужном расстоянии от стыка. Накладывают форму, оставшиеся щели замазывают термостойкой пастой. Сверху устанавливают подставку с воронкой, над которой размещают бочку с термитом. При использовании развесной смеси потребуется тигель. Горелку крепят по центру соединения чуть выше оси рельсов.

Форма для алюминотермитной сварки рельсов

Нагрев и сварка

Для предварительного подогрева места соединения на горелку подают пропан под давлением 1,5 Бар и кислород 0,5 Бар. Через 1,5 — 2 минуты горелку гасят, убирают. Если к качеству шва не предъявляются повышенные требования, эту процедуру можно пропустить. После поджигания термитной смеси специальным запалом, расплавленный металл начинает стекать внутрь формы. В это время (20 — 30 сек) нельзя изменять положение тигля. После опорожнения его снимают, а также крышки и поддоны для шлака. Форму разбирают через 4 минуты, когда завершится кристаллизация металла.

Шлифовка и контроль качества

После окончания алюминотермитной сварки стык обрабатывают с боков и сверху, чтобы рельсовое полотно было гладким. Место соединения в течение 10 минут прогревают горелкой, после чего зубилом или болгаркой удаляют наплывы. Окончательную шлифовку проводят абразивными инструментами после остывания, контролируя процесс щупом и линейкой. Качество выполненного соединения проверяют методом статичного изгиба по подошве или головке рельса. Ход испытаний контролируют по измерительным приборам.

Несмотря на высокие температуры, возникающие при выполнении алюминотермитного соединения рельсов, технология не считается опасной. Непосредственно сваркой должен заниматься опытный рабочий. Все члены бригады должны быть обеспечены спецодеждой из негорючей ткани, защитными очками, сигнальными жилетами.

Что такое термитная сварка рельс на железной дороге

Разнообразные способы сварки металлов широко используются на производстве. Самые востребованные виды сваривания — это электродуговой (трансформатором, инвертором, полуавтоматом) и газовый (пропан-кислородным и ацетилен-кислородным пламенем). Но эти методы могут оказаться малоэффективными из-за отсутствия линии электропередач вблизи рабочего места. Газовая сварка имеет недостаточную температуру нагрева для соединения толстых сторон металла, таких как рельсы. Для решения этой задачи был разработан термит. Это порошок с определенным составом. Как работает термитная сварка рельс на железной дороге? В чем ее преимущества и недостатки?

История возникновения и суть сварки

Изобретению термитной сварки способствовала необходимость в разработке метода соединения металлов без участия громоздкого оборудования. В то же время температура нагрева сторон должна быть достаточно высокой, чтобы проплавить толстые стороны материалов и образовать крепкое соединение.

Бекетов Н.Н. открыл явление называемое алюминотермия. Это процесс, при котором металл восстанавливается благодаря окислам алюминия. Для этого алюминиевую стружку смешивают с оксидом железа. Полученную смесь доводят до температуры 3000 градусов, вследствие чего образовывается сталь и шлак.

Ученый Гольдшмидт впервые смог воплотить эту идею на практике сваривания. Он использовал два металлических бруска, зазор между которыми заполнил горящим термитным порошком. Образовался монолитный шов приемлемого качества, а шлак всплыл на поверхность и разошёлся по сторонам. При этом его отделение было довольно свободным.

Что такое термитная сварка на деле, легко понять после ознакомления с видео. В настоящее время применяют 23% алюминиевой крошки и 77% окиси железа. Грануляция состава не превышает пол миллиметра в диаметре. Поджиг осуществляется специальным запалом.

Благодаря горению происходит химическая реакция, высвобождающая большое количество тепла. При этом оксид железа преобразовывается в чистый металл, а второй компонент образует окислы и составляет шлак.

Применение

Сварочный метод получил широкое применение благодаря своей автономности и несложном оборудовании. Им можно соединять чугун, сталь, и некоторое алюминиевые детали. Благодаря дозированию порошка регулируется количество выделенного тепла и ширина стыка. Это нашло отображения и в более тонких сварочных работах по соединению проводов.

Автономность метода позволяет использовать его на любом расстоянии от населенного пункта. Особенно часто он применяется для сварки железнодорожных путей. Высокая температура обеспечивает достаточный прогрев зоны стыка, а образованный сплав выдерживает повышенные нагрузки при эксплуатации. Если три бригады будут работать параллельно, то за 50 минут они смогут выполнить 12 соединений термитной сваркой. Это важный показатель, который позволяет не останавливать движение поездов на длительное время.

Достоинства и недостатки

Термитная сварка обладает рядом преимуществ перед электродуговым методом, а именно:

• быстрота выполнения работ;
• доступные комплектующие, которые продаются свободно в специализированных магазинах;
• простота выполнения соединения, не требующая предварительного длительного обучения рабочего;
• отсутствие необходимости в электроэнергии или громоздких газовых баллонах;
• крепкий шов, устойчивый к усилию на излом и разрыв.

Несмотря на данные преимущества, термитный метод сваривания имеет и несколько негативных факторов, которые важно учитывать при проведении работ. Во-первых, смесь легко воспламеняется, что требует осторожности при перевозке или подготовительных процессах. Потушить случайно зажженную емкость с порошком будет уже невозможно, а моментально повышающаяся температура способна создать пожар, если окажется на горючих материалах.

Во-вторых, нельзя допускать попадание воды или иных жидкостей на горящую термитную смесь. Если определенный объем воды прольется в зону плавления порошка, то это может привести к взрыву и разбрызгиванию состава. Перед применением метода сваривания важно пройти подготовку и соблюдать инструкции по технике безопасности.

Процесс на деле

Технология сваривания железнодорожных рельс происходит следующим образом:

1. Два конца рельс выставляются одинаково по вертикали и горизонтали торцами напротив друг друга. Между наим оставляется зазор для заполнения в 25 мм. Для этого вставляется специальная пластина соответствующей толщины.
2. Обе стороны зажимаются небольшими захватами или струбцинами.
3. Место соединения выкладывается огнеупорными пластинами для направления горячего потока точно между рельсами. Небольшие щели между формой и металлом замазываются пастой.
4. На форму устанавливается тигель — маленькая емкость с термитным порошком. Либо накладывается воронка-лейка сверху которой ставится магазинная бочка со смесью.
5. Термит поджигается запальным карандашом через верхнее отверстие в бочке или тигле.
6. Горение длится около 30 секунд. Возрастающая температура плавит нижнюю заглушку, и смесь вытекает в форму. Происходит заполнение последней и создание соединения. Высокая температура содействует хорошему сплавления железа и основного металла. Шлак вытекает на землю или в специальные карманы приспособления.
7. После окончания горения убираются карманы, тигель и форма.
8. Соединение обжимается прессом для полного формирования. В таком состоянии изделие находится около 5 минут.
9. Выполняется отбитие наплывов шлака, которое производится постукиванием молотка.
10. Шов на рельсах шлифуется на рабочих сторонах, чтобы на участке не было выступов. Поверхность неприкасаемая с колесами поезда оставляется без шлифовки.

Оборудование

Для реализации термитного метода сваривания необходимо определенное оборудование:

• отливочная форма, способствующая заполнению пространства между рельсами;
• керамический тигель и заглушка из плавящегося материала для заполнения емкости и слива расплавленного средства;
• пресс для уплотнения соединения;
• подставка для тигля;
• обмазочная паста;
• болгарка со шлифовальными кругами;
• молоток;
• лопатка для удаления шлака с карманов.

Для защиты рабочего от высокой температуры необходим костюм из плотной ткани.

Благодаря автономности и быстроте выполнения, термитная сварка широко используется в аварийных и плановых ремонтах железнодорожных путей. Применяя вышеизложенные рекомендации можно создать качественное соединение и в бытовых целях.

Поделись с друзьями

0

0

1

0

Алюминотермитная сварка | Главный механик

Для сварки рельсов используется такой способ сварочных работ, как алюминотермитный. Он подразумевает использование порошка, в состав которого входит алюминий, железная окалина и магний. Эта смесь называется термитом.

Особенности алюминотермитной сварки

Алюминотермитная сварка не столь распространена, как контактная. Однако, этот способ сварочных работ имеет ряд существенных преимуществ. К ним можно отнести следующие.

1. Требует минимальных трудозатрат. Для выполнения сварочных работ алюминотермитным способом требуется минимальное количество рабочих рук. Справится с данной работой способна бригада, состоящая из 3 человек.
2. Для выполнения алюминотермитной сварки не требуется сложного оборудования. А вес используемого составляет до 400 кг.
3. Данный способ осуществления сварочных работ значительно быстрее по сравнению с контактным методом сварки. Продолжительность сварки для одного стыка рельс занимает меньше часа.
4. Для осуществления алюминитермитной сварки применяется порошкообразное сочетание алюминия, железной окалины и магния, которое расфасовано определенным образом. Элементы, которые требуют нагревания, заформовывают материалом, устойчивым к воздействию высоких температур. Затем осуществляется нагрев этих деталей. При помощи электродуги или запала зажигают термит и разогревают до жидкого состояния. Расплавленный металл заливают на место, требующее сварки.
5. Сварочные работы с использованием термита осуществляются с использованием автономных источников электропитания.

В результате правильно осуществленной алюминотермитной сварки получается довольно надежное соединение. Применяется этот вид сварочных работ для соединения стальных и чугунных изделий.

Алюминитермитная сварка для стыковки рельсов

Наиболее часто сварочные работы с помощью термита на основе алюминия используют при проведении железнодорожных работ. Обусловлено это преимуществами данного способа сварки.

Алюминотремитная сварка рельсов помогает оперативно изготовить стыки без продолжительного перерыва в движении поездов. Так, например, бригада из 3 человек за два часа способна сварить 3 рельсовых соединения. Оперативность проведения ремонтных и сварочных работ крайне важна при организации движения на железных дорог.

Но более важным фактором является надежность соединений. Алюминотермитная сварка рельсов наилучшим образом обеспечивает прочность стыков.

Таким образом, сочетая в себе наиболее важные факторы, надежность и оперативность, сварка при помощи термита на основе алюминия является наиболее подходящим способом для изготовления стыков рельс. Потому данный способ проведения сварочных работ широко применятся именно на железных дорогах России. Важно, что такая сварка может применятся даже при ремонте и стыковки стрелочных переводов. Ну и, конечно же, на перегонах основной части пути.

Преимущества использования алюминотермитной сварки рельсов

По мимо описанных выше особенностей и преимуществ, сварочные работы алюминиевым термитом имеют ряд существенных преимуществ относительно применения именно для обслуживания железных дорог. Таковыми являются следующие:

1. Значительное сокращение расходов на содержание и обслуживание железнодорожного пути.
2. Сокращение интенсивности износа. Это касается колес поездов и другого подвижного состава. А также самих стыков рельс.
3. Предотвращает появление дефектов на окончаниях рельс.
4. Обеспечивает плавность и скорость хода подвижного состава.
5. Гарантия устанавливается по количеству пропущенного по рельсам груза. Она предусматривает пропуск общей массой до 120 милионнов тонн брутто для рельсов Р65. Гарантия имеет ограничения по времени – не более 5 лет использования.

Технология сварки рельс алюминотермитным способом и осуществление контроля качества

Сварка на основе алюминотермитного способа является бесшовной. Происходит этот процесс при помощи перетекания молекул одного вещества в другое.

Для осуществления алюминтермитных сварочных работ имспользуется специальное оборудование – воспламинитель. При помощи однопорционного заряда происходит повышение температуры до 1 тыс. градусов. Такая температура является подходящей для того, чтобы расплавить большинство видов рельс. Эта процедура занимает менее полминуты, около 20 секунд. При этом образуется металл в жидком виде и шлаки, которые поднимаются к верху.

Далее расплавленная металлическая масса перетекает в форму. При достижении пределов сердечника металл растекается равномерным слоем. При этом нагревательный элемент разогревает окончания рельс. Жидкий металл растекаясь, заполняет люфт разогретых рельс.

Алюминотермитные сварочные работы подходят даже для рельс из закаленного металла, упроченных и неупроченных видов.

Для качественного выполнения работ потребуется операционный аудит, т.е. за правильностью проведения сварки необходимо следить на всех без исключения этапах. Производить операцию по свариванию рельс должен профессиональный сварщик-термист при наличии защитной и сигнальной экипировки.

Алюминотермитный способ сварки включает в себя следующие этапы

1. Проведение подготовительных работ. Рельсы на месте сварки должны быть полностью зачищены от грязи и ржавчины, а соединительные элементы должны быть удалены. Крепления, которые расположены рядом со свариваемым элементом ослабляются, поверхность рельсов должна быть гладкой. Затем элементы требуют выпрямления до горизонтального или вертикального положения. Сами рельсы ставятся с соблюдением зазора в 2,5 см. При помощи резака рельсы режут с последующим очищением от шлака.
2. Выравнивание рельсов. В целях обеспечения безопасности и прочности сварки рельсы требуется выпрямить. Для этого вначале устанавливаются клинья с обеих сторон рельс взамен удаленным прокладкам креплений. При помощи металлической линейки длиной в 1 метр осуществляется контроль точности положения рельсы. С целью компенсации шовной усадки допускается люфт, который не превышает 1 мм.
3. Проведение установки форм и их герметизации. На должном расстоянии устанавливается зажимающее устройство. Определяет его позицию измеритель. Поверх оси рельс, в центре предполагаемого шва, устанавливается горелка. Шпателем проводится герметизация, который плотно прижимают, тем самым обеспечивая тонкую грань между песком и металлом. Головка рельсов запирается крышками.
4. Нагревание, металл и сварка. Сердечник сварочного оборудования требует дополнительного прогрева и просушки. Осуществляется это при помощи газа-пропана с давлением равным 1,5 бара и кислорода с уровнем давления равным 5 Барам. Затем начинается подача пламени на металл рельс, которая происходит не дольше 120 секунд. Осуществляется это при помощи горелки. После прогрева рельс, она снимается. На ее место должен быть установлен сердечник. После этого осуществляется поворот тигеля. Необходимо зажечь однопорционный заряд с целью осуществления сварочных работ. Для этого используют запал с высоким уровнем температуры. Пока металл плавится, необходимо чтобы тигель достиг стабильного положения. После чего расплавленный металл заливают в форму. После того, как он полностью перетечет в зазор, удаляют тигель с поддонами для шлака и крышками. Далее начинается процесс отвердения металла, длительностью около четырех минут.
5. Финальные операции и процесс шлифовки. Для безопасности передвигающихся по рельсам составов и долговечности стыка, он должен быть гладким. Требуется его шлифовка по бокам и поверхности катания. Для этого наплывы в течение 10 минут разогревают при помощи горелки до горячего состояния. Затем механическим путем происходит срез излишков металла. По завершению данной процедуры при помощи инструментов абразивного типа выполняют шлифовку металла до прямолинейного состояния. Правильность шлифовки определяется при помощи металлической линейки и щупа. Допустимо отклонение от требуемого размера в пределах до 1 мм.
6. Проверка качественности сварки. Для этого требуется провести испытание статичного изгиба. Здесь допустимо применение растяжения по головке изделия или его подошве. Также опытные образцы могут доводится до излома.

При правильно выполненной алюминетермитной сварки, качественный стык будет обеспечивать долговечность рельс и колес подвижных составов при минимальных временных и финансовых затратах на проведение ремонта и обслуживания железнодорожного пути.

Внимание покупателей подшипников Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению  подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:      +7(499)403 39 91         Доставка подшипников  по РФ  и зарубежью.   Каталог подшипников на сайте themechanic.ru

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
tel:+7 (495) 646 00 12
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
tel:+7 (495) 646 00 12
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

ООО «Сварочные технологии» — Алюминотермитная сварка рельсов — Алюминотермитная сварка рельсов — ООО «Сварочные технологии»

Фирма ООО «Сварочные технологии» является специализированной организацией для практического применения алюминотермитной сварки рельсов по немецкой технологии SkV. Для этой цели с фирмой Elektro-Thermit GmbH & Co. KG (ET) (Германия) – разработчиком и владельцем технологии – заключено соответствующее лицензионное соглашение. Данная технология прошла комплексные испытания в ОАО «ВНИИЖТ» и на основании положительного заключения  института допущена Департаментом пути и сооружений ОАО «РЖД»  к применению на сети железных дорог.

Алюминотермитная сварка железнодорожных рельсов является достойной альтернативой электроконтактному способу, а при работах в пределах стрелочных переводов – единственно возможной. А по сравнению с традиционным способом электродуговой сварки, широко применяющемуся для соединения рельсов трамвайных и подкрановых путей, алюминотермитная сварка имеет существенные преимущества:

• сварной шов, выполненный с применением алюминотермитной сварки, в  2,5 раза прочнее, а срок его службы равен сроку службы рельсов;
• отсутствие дефектов (типа пор, включений, трещин) в сварном термитном стыке;
• процесс термитной сварки рельсов в 2-2,5 раза быстрее электродугового, и мало подвержен влиянию «человеческого фактора»;
• процесс термитной сварки на 100 % автономный и не зависит от внешних источников питания.

Применение АТ-сварки рельсов  позволяет:

• примерно 1,4-1,6 раза увеличить срок службы рельсов;
• в несколько раз сократить эксплуатационные затраты на  содержание пути;
• значительно продлить срок службы колёс;
• существенно снизить шум и вибрационное воздействие от подвижного состава на несущие конструкции путей;
• исключить образование в сварном стыке отслоения и выкрашивания металла.

Требуемая твердость, необходимая пластичность и безупречное исполнение являются непревзойдёнными преимуществами алюминотермитного сварного шва, что позволяет установить срок его эксплуатации равным сроку службы рельса. Применение алюминотермитной сварки для решения задачи получения высококачественного сварного шва наиболее эффективно при соединении тяжелых рельсов больших сечений.

45 Алюминотермитная сварка рельсов.

Аллюмотермитная сварка рельсов типа Р-65 осуществляется по специальной технологии и с применением специализированного оборудования, оснастки, алюминотермитной смеси, огнеупоров и формовочных материалов.

Работы по алюминотермитной сварке производятся при температуре не ниже -5град.С.

Рельсы, подлежащие сварке, должны быть одинаковой группы годности. В месте наката рельсов зазор должен быть 24-26мм.

Воспламенение алюмотермитной дозы происходит от специальной алюмотермитной спички, подожженной пламенем горелки.

Механизмы, инструменты
1. Шлифовальный станок TOS-RAKOVNIK CSSR …………1шт.
2. Линейка металлическая……………………………………..1шт.
3. Щуп ……………………………………..1шт
4. Выправочные клинья …………………………………….1шт.
5. Кислородно-пропановая горелка …………………………..1шт.
6. Гидравлические ножницы …………………………………1шт.
7. Шлифовальный станок МРШ-3…………………………….1шт.
8. Зубило………………………………………………………. ..1шт.
9.Кузнечные клещи……………………………………………1шт.
10.Металлическая щетка……………………………………….1шт.
11.Рамки………………………………………………………….2шт.
12.Тигель…………………………………………………………1шт.
13.Комбинированная стойка……………………………………1шт.
14.Ковш со шлаком…………………………………………… 1шт.
15.Литниковый мостик, запор …………………………………1шт.
16.Алюмотермитная спичка ………………………………….1шт.
17.Крышка……………………………………………………….1шт.
18.Формовочная смесь………………………………………….1шт.
19.Магнезитовый порошок……………………………………..1шт.
20.Термит…………………………………………………………1шт.
21.Шланги, редуктор…………………………………………….1шт.
22.Домкрат……………………………………………………….1шт.
23.Ветошь…………………………………………………………1шт.
24.Отрезной станок STIHL TS 760 ……………………………1шт

Общие требования охраны труда.
Работники «ЖелДорСпецПроект» должны быть обеспечены соответствующей сертифицированной специальной одеждой, специальной обувью и другими средствами индивидуальной защиты (далее – СИЗ) в соответствии с Типовыми нормами бесплатной выдачи сертифицированных специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты работникам железнодорожного транспорта Российской Федерации, занятым на работах с вредными и (или) опасными условиями труда, а также на работах, выполняемых в особых температурных условиях или связанных с загрязнением.

При выполнении работ и нахождении на железнодорожных путях все работники «ЖелДорСпецПроект», независимо от должности и профессии, должны быть одеты в сигнальные жилеты со световозвращающими полосами с нанесённым трафаретом, указывающим принадлежность к структурному подразделению, а на сигналистах, кроме того, должны быть сигнальные головные уборы и специальные нарукавники для отличия от других членов бригады.

Порядок выдачи, хранения, пользования, чистки и обезвреживания спецодежды, спецобуви и других СИЗ должен соответствовать Межотраслевым правилам обеспечения работников специальной одеждой, специальной обувью и другими средствами индивидуальной защиты и Порядку обеспечения работников средствами индивидуальной защиты.

Специальная одежда, специальная обувь и другие СИЗ должны быть исправны, испытаны, соответствовать размеру и росту работника, которому они выдаются.

Работники не должны допускаться к работе без специальной одежды, специальной обуви и других, необходимых по условиям работы СИЗ.

Руководитель работ должен контролировать правильное использование работниками СИЗ и отстранять работников от выполнения трудовых обязанностей в случае неприменения ими СИЗ.

Перед выходом на работу руководитель работ (мастер, бригадир пути) должен:

проверить наличие сигнальных принадлежностей, средств связи, выписки из расписания движения поездов на участке планируемых работ, а на скоростном (высокоскоростном) участке, кроме этого, уточненной на день проведения работ выписки из графика движения скоростных (высокоскоростных) поездов;

убедиться лично или по телефону у дежурного по станции, ограничивающей перегон, в том, что заявка о выдаче предупреждений на поезда принята к исполнению;

провести целевой инструктаж о маршруте прохода к месту работ, ограждении места работ, безопасных приемах выполнения работ и порядке пропуска поездов.

Проход от места сбора на место работ и обратно должен осуществляться в стороне от пути или по обочине земляного полотна не ближе 2,5 м от крайнего рельса под наблюдением руководителя работ или специально выделенного работника (старшего группы).

Проход к месту работ и обратно в пределах железнодорожной станции (далее – станции) должен осуществляться по маршрутам служебного прохода с учетом местных условий.

Руководитель работ должен принять меры по своевременному сходу работников при обнаружении (визуальном или звуковом) приближающегося подвижного состава на обочину земляного полотна, в том числе смежного пути, уборке инструментов, приспособлений, материалов, изделий на расстояние не менее 2,5 м от крайнего рельса при установленных скоростях движения поездов до 120 км/ч, не менее 4 м от крайнего рельса при установленных скоростях движения 121 – 140 км/ч и не менее 5 м от крайнего рельса при установленных скоростях движения более 140 км/ч, при нахождении работников на путях станций допускается отойти на середину широкого междупутья (в случае движения поезда по смежному пути).

При невозможности прохода в стороне от пути или по обочине (в тоннелях, на мостах, при разливе рек, отсутствии обочин, во время снежных заносов и в других случаях) проход по пути допускается производить с соблюдением следующих требований безопасности:

руководитель работ должен предупредить работников об особой осторожности, находиться сзади группы работников и следить, чтобы они шли по одному друг за другом или по двое в ряд, не допуская отставания;

на двухпутном и многопутном участке необходимо идти навстречу движению поездов в установленном направлении (правильному направлению движения). На многопутных участках и перегонах, оборудованных двусторонней автоблокировкой, для определения направления движения поездов следует ориентироваться по показаниям светофоров;

впереди и сзади группы должны идти специально выделенные и проинструктированные работники (сигналисты), ограждающие группу ручными сигналами остановки (днем – развернутым красным флагом, а в темное время суток – фонарем с красным огнем), так, чтобы приближающийся поезд был виден сигналистам на расстоянии не менее 800 м и своевременно оповещать руководителя работ и группу работников о приближении поезда по радиостанции и звуком духового рожка;

в условиях плохой видимости (кривые участки пути малого радиуса, глубокие выемки, лесистая местность, наличие строений и другие места, где приближающийся поезд виден сигналисту на расстоянии менее 800 м, в темное время суток, сильный ветер, туман, метель, снегопад, ливневый дождь и другие неблагоприятные метеорологические условия, а также когда сигналист не виден руководителю работ на расстоянии более 500 м и при неисправности радиосвязи) руководитель работ должен, кроме того, выделить двух промежуточных сигналистов, один из которых должен следовать впереди, а другой сзади группы на расстоянии зрительной связи от идущей группы и от основного сигналиста и повторять сигналы, подаваемые основными сигналистами.

При дальнейшем ухудшении метеорологических условий руководитель работ должен прекратить движение к месту работ, с места работ и обеспечить сход работников с пути.

При приближении поезда сигналисты должны подавать сигналы до тех пор, пока работники не сойдут с пути. Если группа работников своевременно не сошла с пути, сигналист обязан сойти с пути от приближающегося поезда не менее чем за 400 м и подавать поезду сигналы остановки.

При перевозке путевого инструмента и материалов на путевых вагончиках, двухколесных однорельсовых или одноосных тележках должны быть назначены работники в количестве, достаточном (но не менее двух работников), чтобы заблаговременно до подхода поезда снять путевой инструмент и материалы с тележки и убрать тележки с пути, а также сигналисты. Остальные работники должны идти в стороне от пути или по обочине земляного полотна.

Перед началом работ в стесненных местах, где по обеим сторонам пути расположены высокие платформы, здания, заборы и крутые откосы выемок, а также на мостах, в тоннелях и снежных траншеях руководитель работ должен:

определить и указать всем работникам безопасные места, куда они должны сходить с пути при приближении поезда;

ограждать в установленном порядке сигналами остановки место работы, если смежные пути на многопутных участках, высокие платформы, здания, заборы, крутые откосы выемок, откосы траншей протяженностью более 50 м, не позволяют работникам при пропуске поезда разместиться сбоку от пути;

выделить сигналистов для наблюдения за приближением поездов к месту работ и своевременного оповещения работников.

Нормативные документы
1. Технически обоснованные нормы времени на работы по текущему содержанию пути (часть 2), 2010г,
2. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ПТЭ) №286, 2010г,
3. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации (ИСИ) №162, 2012г, приложение к ПТЭ №7,
4. Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации №162, 2012г, приложение к ПТЭ №8,
5. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути ЦП-774, 2000г,
6. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути №2288/р, 2016г,
7. Правила и технология выполнения основных работ при текущем содержании пути (ЦПТ-52), 1997г,
8. Правила по охране труда при содержании и ремонте железнодорожного пути и сооружений (ПОТ-РО-32-ЦП-652-99),
9. Правила по охране труда, экологической, промышленной и пожарной безопасности при техническом обслуживании и ремонте объектов инфраструктуры путевого комплекса ПОТ-РЖД-4100612-ЦП-ЦДРП-022-2013, утвержденные распоряжением от 04. 02.2014г. №255р.
10. Инструкция по охране труда для монтеров пути (ИОТ—002-2014).
11. Инструкция по охране труда бригадира (освобожденного) по текущему ремонту и содержанию пути (ИОТ-043-2014).
12.Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ №2790р, 2012г
13. Инструкция по охране труда при работе с рельсошлифовальным станком (ИОТ-072-2013),
14. Инструкция по охране труда для электро и газосварщика (ИОТ-076-2014).
15. Сварка рельсов алюминотермитная методом промежуточного литья (ТУ-0921-127-01124323-2005).

технология, стыки и особенности работ

Сварка рельс может быть осуществлена различными способами. Наиболее популярной и эффективной считается алюминотермитная сварка. Этот метод обеспечивает надежность и прочность соединения рельсов, которые относятся к объектам повышенного значения. Алюминотермитная сварка рельсов может использоваться, как при их прокладке, так и при ремонте.

Способы сварки рельсов

Рельсы изготавливаются из высокоуглеродистых сталей, особенностью которых является плохая свариваемость. При выборе способа соединения рельсов необходимо учитывать химический состав сплавов, из которых изготовлены рельсы, их текучесть и пластичность. Выбирать надо из следующих имеющихся технологий:

• электродуговая;
• электроконтактная;
• алюмотермитная;
• газопрессовая.

Каждая технология имеет свои преимущества.

Наиболее привычным является электродуговой способ. Сварка рельсовых стыков электродами применяется следующим образом:

1. Подлежащие соединению концы рельс укладывают с небольшим зазором между ними величиной в несколько миллиметров.
2. Их концы проваривают электродами, расплавляемыми посредством температуры сварочной электрической дуги.
3. Расплав постепенно начнет заполнять весь стык.
4. После того, как окончательно закончится охлаждение сварной ванны, полученный стык подвергают зачистке, убирают окалину, поверхность рельса в месте стыка выравнивают.

Для получения тока, переменного или постоянного, используется передвижная сварочная станция. В качестве оборудования применяются трансформаторы, выпрямители и инверторы.

Предварительно необходимо решить вопрос, какими электродами варить рельсы. Диаметр у них должен быть размером приблизительно 5-6 миллиметров. Применяются электроды, имеющие основной вид покрытия. Среди электродов, выпускаемыми в нашей стране, можно порекомендовать УОНИ 13/45 и УОНИ 13/55, а среди импортных — LB 52U. Перед тем, как сваривать рельсу встык электродами, необходимо подвергнуть их прокаливанию.

Разновидностью дугового способа, которую можно назвать удачной, является сварка рельс ванным способом. Он состоит в том, что у рельсов заранее обрезаются торцы. Затем их укладывают с небольшим зазором четко вдоль протяженности путей, но при небольшом поднятии. Между уложенными таким образом кусками рельс вводят электрод и пропускают ток величиной приблизительно 300-350 Ампер.

Образовавшаяся раскаленная масса начинает растекаться вдоль зазора, пока не заполнит его полностью. Это происходит постепенно и равномерно. Чтобы стекание не начинало происходить наружу, зазор ограждают блокираторами. Качественное соединение рельсов получается также при контактной сварке.

Сварка осуществляется в автоматическом режиме. Рельсы размещают поблизости с их постоянным местонахождением. Микроструктура стыкового контактного сварного шва рельсов должна по возможности соответствовать основному составу. К недостаткам контактной сварки можно отнести необходимость участия в этом процессе нескольких сварщиков, трудность доставки оборудования, длительность процесса, высокая стоимость оборудования.

Газопрессовой способ основан на соединении стыков рельс при более низких температурах, но при высоком давлении. Необходимо производить подготовительные операции, заключающиеся в тщательной обработке свариваемых концов рельс, чтобы обеспечить необходимую плотность прилегания.

Рельсы в ходе процесса сдавливают гидравлическим прессом со значительным усилием и разогревают горелкой до температуры 1200 градусов. К преимуществам этого метода относится однородность получаемого шва и его прочность, а к недостаткам не слишком высокую производительность. Газопрессовую сварку имеет смысл применять для ремонта железнодорожных путей, где нагрузка на рельсы имеет большое значение.

Суть алюминотермитного метода

Термитная сварка рельс относится к наиболее сбалансированным методам соединения стыков. Она отвечает современным требованиям к качеству швов на этом важном участке. Технология соединения рельсов таким способом предполагает использование особой смеси. Термитная смесь содержит 77% оксида железа, а остальные 23% приходятся на крошку из алюминия. Возможны небольшие отклонения в процентном составе.

Наличие слова «термитный» в названии метода свидетельствует о том, что при сваривании необходимо нагревание. Сильный разогрев будет способствовать образованию прочного надежного шва. Для того, чтобы приблизить состав смеси к параметрам свариваемого материала, в нее добавляют частички стали и легирующие элементы.

Сущность этой технологии заключается в том, что под воздействием окислов алюминия из оксидов происходит восстановление железа. Такая реакция сопровождается значительным выделением тепла, количество которого будет достаточным для того, чтобы металлические рельсы начали плавиться.

После разогрева металла до температуры 2000 градусов его заливают в особую форму, которую перед этим устанавливают на место стыка.

Существуют следующие варианты термитной сварки:

1. Соединение встык.
2. Промежуточное литье.
3. Комбинированный вид.
4. Дуплекс.

К наиболее простому и доступному способу относится метод с промежуточным литьем:

• над стыком устанавливают особую металлическую конструкцию, имеющую форму емкости;
• внутри емкости размещают смесь крошек алюминия и оксида железа;
• на стыке рельс, подлежащему соединению, производят установку заливочной формы, конфигурация которой должна совпадать с формой профиля рельс;
• при помощи воздействия воспламенителя емкость подвергается разогреву до температуры 1000 градусов;
• возникает алюмотермитная реакция, проходящая с выделением тепла, в результате чего смесь разогревается до температуры 2000 градусов;
• получившийся расплав переливается в заливочную форму;
• торцы рельс сильно разогреваются и оплавляются;
• при постепенном охлаждении происходит еще большее уплотнение, при котором шлак выдавливается наружу.

На финишной стадии необходимо произвести отбивание шлака молотком и отделку шва с помощью угловой шлифовальной машины или болгарки.

Алюмотермитная сварка обладает неоспоримыми преимуществами:

1. Высокая скорость процесса. Продолжительность сваривания одного стыка рельсов составляет не более получаса. В течение часа одной бригадой может быть выполнено более десятка соединений.
2. Не существует привязки к стационарным источникам тока. Мобильные установки имеют небольшие размеры с весом менее килограмма. Они осуществляют работу автономно.
3. Отсутствие повышенных требований к опыту и квалификации исполнителей. Достаточным является следование указаниям технологического процесса.
4. При использовании оборудования, находящегося в исправном состоянии, и соблюдением правил проведения сварочных работ степень безопасности можно назвать высокой.
5. Эффективность метода, как при прокладывании новых путей различного назначения, так и при ремонте уже имеющихся.
6. Отличные характеристики шва в области дальнейшей эксплуатации.
7. Высокая производительность.
8. Невысокая стоимость.

Необходимо следить за тем, чтобы в емкости не происходило попадание воды. Сварка рельсовых стыков алюминотермитным методом является гарантией безопасного движения транспортных средств.

Интересное видео

Термитная сварка рельсов трамвайного пути методом промежуточного литья

Основные методы сварки рельс

Прежде чем приступить к подробному описанию технологического процесса термитной сварки рельсов трамвайного пути, целесообразно рассмотреть специфику данного вида работ и применяемых для его выполнения способов. Характерными особенностями рельсовых трамвайных путей выступают:

• изготовление из очень прочного материала – высокоуглеродистой стали, одним из свойств которой является плохая свариваемость;
• высокие требования к точности геометрических размеров конечного продукта, так как любые отклонения резко увеличивают вероятность аварии;
• большая протяженность путей, результатом которой становится необходимость быстрого перемещения в процессе работы.

Следствием перечисленных особенностей рельсовых трамвайных путей становятся следующие требования к исполнителю работ по их монтажу:

• специализированное профессиональное оборудование;
• качественные комплектующие и расходные материалы;
• жесткая система мер по контролю над качеством сварных швов и работы в целом.

Электроконтактная сварка

Технология широко применяется в различных сферах деятельности для соединения однотипных деталей. Применительно к монтажу рельсовых трамвайных путей принцип действия электроконтактной сварки выглядит следующим образом:

• сначала стыки рельсов сильно нагреваются под воздействием электрической дуги;
• результатом становится расплавление металла;
• затем происходит стыковка отдельных элементов с образованием в месте соединения однородной массы

Производство работ происходит с применением мобильных машинных комплексов, выполняющих сварку в автоматическом режиме и передвигающихся по смонтированному участку пути. На подготовительном этапе рельсы укладываются в непосредственной близости от предполагаемого места размещения.

Основные достоинства технологии электроконтактной сварки трамвайного пути – универсальность, отменная производительность, серьезный уровень автоматизации рабочего процесса. В числе недостатков – высокая стоимость профессионального оборудования и существенные эксплуатационные расходы. В первую очередь, они необходимы для комплектования рельсосварочной станции дорогостоящими контактными головками разного типа в зависимости от требуемого режима сварки.

Рис. 1. ПРСМ-6 – популярная модель автоматизированной установки для сварки электроконтактным методом

Электродуговой метод

Электродуговая сварка бесконтактным способом, наряду с термитной, считается наиболее часто применяемой технологией монтажа трамвайных путей. Рабочий процесс ее практического использования выглядит следующим образом:

• рельсы укладываются в месте расположения трамвайного пути;
• между ними остается небольшой по размерам зазор;
• концы рельсов соединяются между собой при помощи металла электродов, который расплавляется под действием электрической дуги.

Главное достоинство описываемого метода – отсутствие необходимости прилагать серьезные усилия при стыковке рельсов и доступная стоимость выполнения работ. Дополнительные и весьма немаловажные плюсы – возможность использования как стационарных, так и мобильных источников электроснабжения разной мощности.

Рис. 2. Сварка рельсового пути электродуговым способом

Наибольшее распространение получил так называемый ванный способ электродуговой сварки. В соответствии с его технологическим процессом, стык размещается в специальной герметичной емкости — ванне. Между рельсами остается зазор от 14 до 16 мм. Между торцами вертикально сверху помещается электрод. На него подается электрический ток, сила которого составляет около 350 А. В результате металл электрода расплавляется и равномерно распределяется внутри ванны, обеспечивая прочное надежное и долговечное соединение. Основным недостатком технологии выступает сравнительно невысокая производительность, которая объясняется серьезным уровнем трудозатрат.

Газопрессовая сварка

В данном случае применяется совершенно иной принцип соединения стыков рельсов трамвайного пути. Он предполагает сварку отдельных элементов в единую конструкцию при намного более низких температурах, исключающих плавление металла, под воздействием высокого давления. На подготовительном этапе происходит максимально плотное прижатие стыков рельсов друг к другу, которое достигается при помощи специального рельсорезного станка.

Затем место соединения обрабатывается четыреххлористым углеродом или дихлорэтаном, незначительно нагревается с применением комбинированной горелки и сильно сжимается с использованием гидравлического пресса. Воздействие давления с усилием около 10-13 тонн сопровождается разогревом стыка примерно до 1 200 градусов.

Такая технология позволяет получить еще более однородное и прочное соединение рельсов, чем описанные выше способы. Как следствие, чаще всего газопрессовая сварка применяется для монтажа путей, эксплуатация которых предполагаем самые высокие нагрузки, то есть железнодорожных. Основным недостатком метода является высокая стоимость, необходимость в узкоспециализированном дорогостоящем оборудовании и сравнительно низкая производительность.

Термитная (алюмотермитная) сварка

Каждый из перечисленных выше методом сварки рельсового трамвайного пути не лишен каких-либо существенных недостатков. Наиболее сбалансированным и отвечающим современным требованиям к качеству, стоимости и скорости выполнения монтажных работ справедливо считается термитный способ (другие его часто применяемые наименования – алюмотермитный или метод промежуточного литья).

В его основе лежит реакция, происходящая при контакте алюминия и окиси железа, которые входят в состав специального порошка – термита. Результатом реакции становится образование восстановленного железа. Она сопровождается выделением большого количества тепла, что ведет к дальнейшему нагреву металла до температуры примерно 2 000 градусов. После этого он заливается в специальную форму, которая размещается на стыке рельсов и совпадает с ними по форме. Использование в технологическом процессе термита на основе алюминия стало причиной появления названия сварки – термитная или алюмотермитная.

Рис. 3. Алюмотермитная сварка рельсового пути

Технология была разработана достаточно давно – в середине XIX века. Ее постоянное совершенствование в сочетании с разработкой нового более эффективного и производительного оборудования, а также впечатляющим набором достоинств сделали термитную сварку самым востребованным на данный момент способом монтажа и ремонта рельсовых трамвайных путей.

Технологические особенности, сфера применения и преимущества термитной сварки методом промежуточного литья

В настоящее время применяются 4 базовых метода термитной сварки. Каждый из них имеет характерные особенности и собственную область практического использования. В указанную цифру входят следующие способы выполнения сварочных работ:

• соединение встык. Наиболее трудоемкая и сложная для практического применения технология;
• способ промежуточного литья. Обладает комплексом достоинств, подробно описанных ниже;
• комбинированная сварка. Предусматривает совмещение характерных особенностей двух указанных выше методов, комбинируя и их недостатки;
• метод дуплекс. Отличительная особенность данного способа – дополнительная стадия технологического процесса, представляющая собой спрессовку заготовок после заливки сплава восстановленного железа.

Рис. 4. Технологическая схема сварки методом промежуточного литья

Самой популярной и часто применяемой разновидностью термитной сварки заслуженно считается способ промежуточного литья. В большинстве случаев именно он имеется в виду, если речь идет о рассматриваемой технологии. Основными причинами востребованности метода следует считать три фактора:

• сравнительно простой рабочий процесс;
• длинный перечень достоинств, с лихвой компенсирующий небольшое количество недостатков;
• универсальность в сочетании с широкой сферой практического применения;
• наличие четких и детализированных стандартов, регламентирующих выполнение работ.

Для получения объективного и более глубокого представления об особенностях технологии, требуется подробно рассмотреть каждый из перечисленных факторов.

Схема технологического процесса

Традиционный метод термитной сварки рельсового пути способом промежуточного литья включает в себя следующие технологические этапы:

• над стыком двух рельсов устанавливается специальная конструкция в виде емкости;
• внутрь ее помещается специальный порошок — термит, на 23% состоящий на крошки алюминия и на 77% — из оксида железа. Он имеет мелкодисперсную структуру с размерами гранул около 0,5 мм;
• непосредственно на стык монтируется герметичная заливочная форма, конфигурация которой совпадает с профилем рельс;
• металлическая емкость нагревается до 1 000 градусов при помощи разового воздействия специального воспламенителя, запускающего алюмотермитную реакцию;
• она протекает с выделением тепла, результатом чего становится дальнейший нагрев порошка до 2 000 градусов и перемещение получившегося расплава в заливочную форму;
• под воздействием расплава торцы рельсов также сильно нагреваются, оплавляются, в результате чего в месте стыка создается однородная масса по всему сечению рельса;
• постепенное охлаждение сварного шва сопровождается дополнительным уплотнением металла и выдавливанием шлака на поверхность;
• завершающая стадия рабочего процесса – отбивка шлака и шлифовка сварного шва при помощи обычной болгарки или угловой шлифмашинки.

Преимущества и недостатки

Повсеместное применение алюмотермитной сварки в целом и конкретно метода промежуточного литья объясняется рядом серьезных преимуществ, которые достигаются при грамотном использовании технологии. Самыми впечатляющими из них являются такие:

• высокая скорость ведения сварочных работ. Продолжительность технологического процесса составляет не более 25-30 минут. Как следствие – бригада сварщиков, укомплектованная необходимым оборудованием, способна выполнить 10-12 сварных швов в течение часа;
• отсутствие привязки к стационарным источникам электроснабжения. Для выполнения работ используются мобильные установки, обладающие компактными размерами и работающие в автономном режиме. Общий вес необходимого оборудования редко превышает 350-400 кг;
• сравнительно невысокие требования к квалификации исполнителей. Для грамотного практического применения описываемого способа сварки достаточно четко следовать пошаговой инструкции по выполнению работ и технологической схеме рабочего процесса;
• высокий уровень безопасности, для обеспечения которого достаточно использовать исправное оборудование и выполнять общепринятые правила техники безопасности при проведении сварочных работ;
• одинаковая эффективность как для монтажа нового рельсового пути, так и при ремонте существующего. Важный дополнительный плюс – отсутствие необходимости делать длительные перерывы в движении транспорта при выполнении ремонтных работ;
• отменные эксплуатационные характеристики сварного шва. Они не уступают или даже превосходят аналогичные показатели, полученные при использовании альтернативных методов сварки, при заметно более высокой производительности и доступной стоимости производства монтажных работ.

Рис. 5. Термитная сварка рельсового пути

К числу недостатков, характерных для термитной сварки рельсов трамвайного пути, следует отнести такие особенности технологии:

• необходимость аккуратного и осторожного обращения с используемым в ходе работ порошком, который является легко воспламеняемым веществом;
• для получения качественного шва требуется четкое выполнение схемы и последовательности производимых технологических операций;
• обязательное условие для безопасного ведения сварочных работ – исключение возможности попадания в рабочие емкости воды, что приведет к разбрызгиванию металла.

Анализ приведенных выше списков достоинств и недостатков наглядно демонстрирует главную причину популярности и востребованности рассматриваемой технологии. Она заключается в сочетании хороших эксплуатационных свойств получаемого на выходе сварного шва с высокой производительностью и доступной стоимостью выполняемых монтажных работ. Очевидным и легко предсказуемым следствием настолько впечатляющего перечня достоинств технологии становится крайне обширная сфера применения термитной сварки в сегодняшних условиях.

Технические стандарты, регулирующие требования к проведению работ

Немаловажным достоинством термитной сварки рельсовых путей выступает наличие детально проработанного стандарта, четко регламентирующего требования к технологическому процессу и правила проведения сварочных работ. Речь в данном случае идет о национальном стандарте РФ – ГОСТ Р 57181-2016. Нормативный документ был введен в действие с 1 июня 2017 года и актуален до настоящего времени.

Положения стандарта содержат рекомендации в области грамотной организации работ по монтажу рельсовых путей любого типа – железнодорожных, трамвайных или для других разновидностей городского электротранспорта. Кроме того, стандарт дает основные определения терминам и понятиям, которые используются для описания технологии термитной сварки, а также устанавливает базовые методы контроля над качеством сварного шва.

Архивы алюмотермической сварки — Thermit Welding

Thermit (Великобритания) через свою материнскую компанию, Goldschmidt Group, поддерживает процесс сварки Thermit более 100 лет.

Общая алюмотермическая реакция основана, главным образом, на принципе восстановления оксидов тяжелых металлов алюминием. После запуска реакция является высокоэкзотермической, приводя к температуре выше 2500 ° C, без необходимости в дополнительном внешнем источнике тепла. В случае процесса термитной сварки оксиды тяжелых металлов — это оксиды железа, производящие конечные продукты из оксида алюминия, Al ₂ O ₃ и железа, оба в жидкой форме. Более тяжелый металл отделяется от менее плотного Al ₂ O ₃ , который всплывает в верхнюю часть реакционного сосуда в виде шлака. Выработка жидкого металла и большого количества тепла таким образом позволяет сваривать рельсы на месте, создавая рентабельные сварные швы с высокой степенью целостности и однородности.

Восстановление оксидов железа происходит в соответствии с реакциями, приведенными ниже:

Процесс Thermit был впервые использован в Великобритании в 1904 году для сварки трамвайных рельсов в Лидсе.С этого времени процесс был усовершенствован, и к ингредиентам Thermit были добавлены селективные легирующие добавки для получения сварных швов, имеющих твердость и металлургические свойства, соответствующие свойствам свариваемых рельсов. Общий процесс сварки включает в себя размещение предварительно образованный огнеупорных форм вокруг зазора между рельсами, чтобы быть приваренным и размещением огнеупорного тигля, содержащей часть THERMIT на пресс-формы. После воспламенения части и, в конечном итоге, завершения реакции в тигле, тигель выпускается, и жидкая сталь поступает в формы для образования сварного шва.

Для получения дополнительной информации о процессе Thermit, посмотрите наше пошаговое видео здесь

Такой подход к развитию привел к изменению процесса Thermit для работы с широким спектром рельсовых профилей, включая, но не ограничиваясь:

• Обычные рельсы «с плоским дном» или «виньоль»
• Рельсы специальные секции
• Рельсы трамвайные рифленые
• Рельсы для тяжеловесных секционных кранов
• Рельсы для электрических проводов

Редкие и индивидуальные продукты также могут быть предоставлены благодаря нашему обширному охвату благодаря нашему положению в группе Goldschmidt-Thermit.

Через компанию Thermit Welding (GB) Ltd можно получить все ресурсы и обучение, необходимые для алюминотермической сварки, в том числе:

Thermit Welding Guide: Process & Equipment

Процесс сварки thermit® является результатом плавления, возникающего в результате химической реакции, которая возникает из-за разницы в свободной энергии между алюминием и оксидом металла.

Эта разница производит достаточно тепла для производства жидкой стали или любого другого металла и позволяет без применения внешней энергии.

Возникает без давления или с приложением давления. Использование присадочного металла необязательно.

Все компоненты алюминотермического процесса используются в виде порошков или гранул.

Когда реакция инициируется внешним источником тепла, алюминий восстанавливает кислород из оксида металла, что приводит к образованию жидкого перегретого оксида алюминия (Al (2) O (3).

Поскольку эти два компонента различаются по плотности, они разделяются автоматически, и жидкий металл можно использовать для производства сплавов, специальных металлов или для различных сварочных работ.(см. видео ниже)

Этот процесс был открыт Гансом Гольдшмидтом в 1898 году. С начала века термитный процесс используется для соединения рельсов поездов, а также для других применений в транспортной отрасли.

Пример термитной сварки

Ключевые определения:

• Тигель : химическая реакция термита происходит в сосуде, называемом тиглем
• Смесь : Смесь тонкодисперсного алюминия и оксида металла с добавлением любых требуемых легирующих металлов
• Форма : Это форма, которая формируется вокруг деталей, которые необходимо сварить.В режим поступает расплавленный металл.
• Реакция : Химическая реакция между алюминием и оксидом металла. В результате реакции образуется шлак из оксида алюминия и перегретый расплавленный металл.

Материал

Материал Thermit представляет собой механическую смесь металлического алюминия и обработанного оксида железа.

Расплав стали получают реакцией термита в тигле, облицованном магнезитом.

На дне тигля обжигается магнезитовый камень, в который вставлен наперсток из магнезитового камня.

Эта гильза обеспечивает проход, через который расплавленная сталь выгружается в кристаллизатор.

Отверстия через гильзу вставляются с постукиванием пальцем, которая покрыта огнеупорной шайбой и огнеупорным песком.

Тигель загружают, помещая в него правильное количество тщательно перемешанного термитного материала.

Процесс

При подготовке стыка к термитной сварке свариваемые детали необходимо очистить, выровнять и прочно удерживать на месте.

При необходимости металл удаляют из стыка, чтобы обеспечить свободное течение термитного металла в стыке.

Затем вокруг стыка делается восковая модель по размеру и форме предполагаемого сварного шва.

Форма из тугоплавкого песка строится вокруг воскового рисунка и соединения, чтобы удерживать расплавленный металл после его заливки.

Песочная форма затем нагревается, чтобы расплавить воск и высушить форму. Форма должна иметь надлежащую вентиляцию, чтобы обеспечить выход газов и правильное распределение термитного металла в стыке.

Тигель и форма для термитной сварки показаны на рисунке 5-41 ниже.

Процесс сварки рельсов: (см. Видео выше)

1. Подготовить рельс к сварке
2. Установить сварной зазор
3. Зажим
4. Применить формы
5. Поместите порцию Thermit в тигель
6. Подогреть концы рельсов
7. Сталь зажечь и залить
8. Демонтаж
9. Избыточная металлическая головка на срез
10. Черновое шлифование
11. Окончательное шлифование

Схема сварочной формы и тигля для термитной сварки

Рисунок 5-41 Анимационное видео процесса термитной сварки

Комплекты для термитной сварки

На рисунке: Набор инструментов для запуска от Orgo Thermit

Наборы могут варьироваться в зависимости от требуемого процесса сварки:

• Inch SKV Process: Общий подход к соединению двух рельсов поездов
• 1. 5-дюймовый процесс SKV: новый процесс, снижающий риск внутренних включений.
• Сварной шов с широким зазором 2,75 дюйма: Используется при замене дефектного сварного шва или сварного шва Thermit.
• Ремонтный сварной шов с полной головкой: Используется для заполнения после удаления поврежденного участка на головке рельса.

Набор инструментов для крановых балок Thermit

Набор инструментов для крановых балок Thermit

Каталожные номера

Orgo Thermit

Сварка термитом |

Применительно к восстановлению оксидов железа экзотермическая реакция генерирует энергию, достаточную для повышения температуры продукта реакции до уровня, превышающего 3000 ° C, при котором и металл, и оксид алюминия являются жидкими:

Оксид железа	+	Алюминий	>	Оксид алюминия	+	Утюг	+	Тепло
3FeO	+	2Al	>	Al2O3	+	3Fe	+	880 кДж
Fe2O3	+	2Al	>	Al2O3	+	2Fe	+	850 кДж

Этот процесс был впервые использован для обеспечения тепловой энергии для метода ковочной сварки рельсов в 1899 году, когда на трамвае Эссена было установлено несколько сварных соединений. Впервые этот процесс был использован в Великобритании для сварки трамвайных рельсов, установленных в Лидсе в 1904 году.

Дальнейшая разработка, ведущая к добавлению легирующих элементов в основную алюминотермическую реакцию, позволила получить сталь с совместимой металлургией основных рельсов, что позволило разработать процесс сварки плавлением. В то время как первые сварные швы производились путем отливки стали Thermit в формы, изготовленные вручную, включающие два рельса, которые должны были соединяться вместе, последующее развитие привело к внедрению предварительно формованных огнеупорных форм, предназначенных для соответствия конкретным профилям рельсов.

В то время как основной процесс алюминотермии по-прежнему составляет основу сварочных процессов Thermit, постоянное развитие в сочетании с современными производственными технологиями, статистическим контролем процесса и контролем качества привело к созданию процессов, которые более чем соответствуют требованиям обслуживания современных высоких скоростей и высоких нагрузок на ось. железнодорожные системы.

• Обычные рельсы «с плоским дном» или «виньоль»
• Рельсы специальные секции
• Рельсы трамвайные рифленые
• Рельсы для тяжеловесных секционных кранов
• Рельсы для электрических проводов

Кроме того, доступны изделия для специальных типов опор направляющих, ограниченного пространства, ограничений окружающей среды, а также для соединения рельсов разных типов или с различной степенью износа.

---

Процесс термитной сварки

Сварка термитом — это эффективный, высокомобильный метод соединения стальных конструкций большого сечения, таких как рельсы. По сути, процесс литья, высокая погонная энергия и металлургические свойства стали Thermit делают этот процесс идеальным для сварки высокопрочных сталей с высокой твердостью, таких как те, которые используются для современных рельсов.

Thermit Welding — это квалифицированный сварочный процесс, который не должен выполняться лицами, не прошедшими обучение и сертификацию для его использования.

Подробные инструкции по эксплуатации предоставляются для каждого из наших процессов, но все методы сварки состоят из 6 основных элементов:

1- Между двумя рельсами должен быть сделан тщательно подготовленный зазор, который затем должен быть точно выровнен с помощью линейки, чтобы конечный стык был идеально прямым и плоским.

2- Предварительно отформованные огнеупорные формы, которые изготавливаются таким образом, чтобы точно соответствовать определенному профилю рельса, зажимаются вокруг зазора рельса, а затем запечатываются на месте.Затем собирают оборудование для размещения горелки предварительного нагрева и контейнера Thermit.

3- Сварочная полость, образованная внутри формы, предварительно нагревается с помощью кислородно-топливной газовой горелки с точно установленным давлением газа в течение заданного времени. Качество готового сварного шва будет зависеть от точности этого процесса предварительного нагрева.

4- По завершении предварительного нагрева контейнер устанавливают на верхнюю часть форм, часть зажигается, и в результате последующей экзотермической реакции образуется расплавленная термитная сталь.Контейнер включает в себя автоматическую систему выпуска, позволяющую жидкой стали, температура которой превышает 2500 ° C, сливаться непосредственно в сварочную полость.

5- Сварному стыку дают остыть в течение заданного времени, прежде чем излишки стали и пресс-формы будут удалены с верхней части рельса с помощью гидравлического устройства для обрезки.

6- В холодном состоянии стык очищается от мусора, а рабочие поверхности рельсов прецизионно шлифуют профиль.Готовый сварной шов необходимо затем проверить, прежде чем он будет признан готовым к эксплуатации.

---

Видео:

---

См. Также: http://www.asa.transport.nsw.gov.au/sites/default/files/asa/railcorp-legacy/disciplines/civil/tmc-222.pdf

Источник: thermit-welding.com

Thermit Welding — обзор

8.7.2 Углеродистая сталь для строительного применения

Вообще говоря, нелегированные стали, используемые в строительных работах (мосты, здания, сооружения и судостроение), делятся на две категории: низкоуглеродистая сталь (до 0.25% C) в виде пластин и профилей, используемых для сварных конструкций, и из более углеродистой стали (0,5–0,7% C) для арматуры прутков и рельсов. Вторая категория составляет около одной трети общего тоннажа Великобритании, хотя эта цифра время от времени меняется. Рельсы соединяются стыковой сваркой оплавлением на транспортируемые отрезки, а полевые соединения выполняются электродами с низким содержанием водорода или термитной сваркой. Сварка термитом также используется для соединений, которые не поддаются стыковой сварке оплавлением, например, в точках и на изгибах.

Арматурный стержень сваривается электродами с низким содержанием водорода и предварительным нагревом 100–250 ° C. Руководство по процедуре дано в стандарте AWS D12-1.

Обычная углеродистая сталь является предпочтительным материалом для основных (около 90%) строительных работ. Более высокие классы прочности на растяжение требуются, когда напряжение является определяющим фактором — например, на узловых участках морских сооружений — но там, где прогиб является ограничивающим фактором, повышенная прочность на растяжение не дает никаких преимуществ. То же самое относится к сварным деталям, где усталостная нагрузка является основным фактором при проектировании.

Как углеродистые, так и высокопрочные конструкционные стали указаны в BS 4360 и в ряде спецификаций ASTM, некоторые из которых сгруппированы в соответствии с областями применения, например, ASTM A709 для перемычек. BS 4360 был частично заменен европейским стандартом EN 10 025, который распространяется на нелегированные стали с пределом прочности на растяжение в диапазоне от 310 Н мм ^-2 до 690 Н мм ^-2 и который был опубликован в 1990 году. указанные составы и свойства типичных марок EN 10 025, а в таблице 8.6 — аналогичный список тех марок BS 4360, которые не были заменены. Механические свойства указаны для профилей толщиной до 150 мм.

Таблица 8.5. Выбранные марки конструкционной стали в соответствии с европейским стандартом EN 10025

9045 0,0179 400 DDF

Марка	Тип раскисления *	Химический состав (макс.%)						Предельное напряжение (Н мм -2 )	Предел текучести (Н мм — 2 ) s	Удлинение	Удар по Шарпи V
		C	Mn	Si	P	s	N		9034 9034 9034 9034
Fe 360 ​​B	FU	0. 23			0,055	0,055	0,011	340–470	195	22	20	27
Fe 360 ​​D2	FF	FF	—	340–470	195	22	-20	27
FE 430 B	FN	0,25			0,055	0,055	.055	0,011	400–540	225	18	20	27
Fe 430 D2	FF	0,21			0,017	225	18	— 20	27
Fe 510 B	FN	0,27	1,7	0,6	0,055	0,055	0,055	18	20	27
Fe 510 D2	FF	0.24	1,7	0,6	0,045	0,045	—	470–630	295	18	— 20	27
			0,6	0,045	0,045	—	470–630	295	18	— 20	40

Таблица 8. 6. Конструкционная сталь по BS 4360: 1990

Толщина

V EE––

Сорт (%)	Химический состав (%)							Предел прочности (Н мм — 2	Предел текучести		Относительное удлинение (%)	Удар по Шарпи V		Состояние поставки *
	C max	Si	Mn max	P max	S max	Nb		Н мм -2		Температура (° C)	J
40 EE	0.16	0,1–0,5	1,5	0,04	0,03	—	—	340–500	150	205	25	–50		27	N	0,16	0,1–0,5	1,5	0,04	0,03	—	—	430–580	150	225	23	23
50 EE	0. 18	0,1–0,5	1,5	0,04	0,03	0,003–0,1	0,003–0,1	490–640	150	305	20
50 F	0,16	0,1–0,5	1,5	0,025	0,025	0,003–0,08	0,003–0,1	490–640	40178	27	Q&T
55 C	0.22	0,6 макс.	1,6	0,04	0,04	0,003–0,1	0,003–0,2	550–700	25	430	19	0	N
55 EE	0,22	0,1–0,5	1,6	0,04	0,03	0,003–0,1	0,003–0,2	550–700	63 1917809 27 N 55 F 0. 16 0,1–0,5 1,5 0,025 0,025 0,003–0,08 0,03 / 0,1 550–700 40 415 19 60 ампер; T Для конструкционной стали характерно то, что испытания на растяжение и другие испытания проводятся на образцах, которые представляют собой отливку или партию, тогда как для стали для котлов и сосудов высокого давления испытания проводятся на каждой пластине. Другие стандарты охватывают свойства сквозной толщины и стойкость к атмосферным воздействиям.BS 6870 определяет три класса приемлемости для пластичности по всей толщине: Z15, Z25 и Z35, где число представляет собой минимальное среднее процентное уменьшение площади для трех поперечных испытаний. Стали с такими свойствами продаются как сталь Hyzed . Погодостойкая сталь используется для изготовления мостов и зданий со стальным каркасом, особенно в США и, в меньшей степени, в Великобритании. Эти стали содержат небольшое количество меди, а иногда и хрома, и при воздействии умеренных атмосферных условий на поверхности образуется защитный слой ржавчины.У них есть преимущество в том, что они требуют меньшего обслуживания, но ржавый вид не всегда приемлем. Требования к предварительному нагреву для нелегированных конструкционных сталей (и этот термин включает микролегированный и контролируемый прокатный лист) указаны в Великобритании в BS 5135. В этом документе для определения предварительного нагрева используются четыре переменных: содержание водорода в наплавленном шве, углеродный эквивалент стали, общая толщина стыка и тепловложение в кДж · мм — 1 Категории содержания водорода соответствуют рекомендациям IIW (Раздел 8.5.3), равно как и углеродный эквивалент (уравнение 8.6). Общая толщина — это сумма толщины листа, соединяемого сварным швом. На основе этих переменных графики или таблицы показывают минимальную температуру предварительного нагрева и промежуточного прохода. Кодекс AWS Dl.l для сварки конструкций предлагает более простой подход к проблеме. Здесь переменными являются стандарт и марка ASTM, процесс сварки и толщина листа. Электроды с покрытием делятся на две категории: с низким содержанием водорода и другие. Требуемый предварительный нагрев указан в таблице как функция этих переменных.Например, предварительный нагрев для простой углеродистой стали с пределом прочности до 30 фунтов на квадратный дюйм и толщиной менее 19 мм (3/4 дюйма) равен нулю, а для толщины от 19 до 38 мм, 66 ° C и так далее. Предварительный нагрев является обременительным и дорогостоящим требованием при сварке больших конструкций, поэтому процессы и процедуры, которые уменьшают или устраняют требования к предварительному нагреву, являются весьма предпочтительными. [IRFCA] Термитная (алюминотермическая) сварка стыков рельсов , автор — Раджив Шривастава Это описание сварки на месте стыков рельсов с использованием термитной сварки или алюминотермической сварки. В этом процессе сильно экзотермическая реакция между оксидами алюминия и железа приводит к получению жидкой стали, которая заливается в форму вокруг свариваемого зазора. Перегретый расплавленный металл заставляет рельсы плавиться по краям свариваемого зазора, и он также является присадочным металлом, так что материал рельсов сливается с добавленной расплавленной сталью и соединяется с ней по мере ее затвердевания, образуя сварной шов. Термит — это торговое название одной из используемых гранулированных смесей металлического алюминия и порошкового оксида железа (также известного как термит ).Зажигание термитов обычно осуществляется путем зажигания магниевой ленты или бенгальского огня. Дополнительная информация ниже. Методики алюмотермической сварки: Рельсы обрезаны под квадрат, а зазор под сварку подготовлен в установленных пределах 1 . (Если концы рельсов обрезаны с перекосом, зазор будет неравномерным, а сплавление рельсов будет асимметричным. ) Обрезанные поверхности очищают керосиновым маслом и металлической щеткой для удаления ржавчины, пыли, жирных материалов и т. Д.(В противном случае этот материал может сплавиться со сварочным материалом, что может привести к дефекту сварного шва.) Стальная линейка длиной 1 м используется для выравнивания рабочей кромки 2 головки рельса. Концы рельсов имеют остроконечную форму, чтобы компенсировать усадку во время затвердевания и охлаждения стали Thermit. Если не выполнить «подъем» рельсов, соединение будет провисать из-за дифференциального охлаждения головки рельса (где доступно больше материала и, следовательно, охлаждение медленнее) и подошвы рельса после охлаждения.Провисание сустава ухудшает езду и становится проблемой при техническом обслуживании. Такое соединение будет подвергаться большим нагрузкам из-за динамического увеличения. Для бокового и вертикального выравнивания используются клинья. Стойки для тигля и горелки закрепляются на головке рельса в соответствующих местах, на противоположных сторонах сварочного зазора и положения, а высота стойки горелки проверяется и регулируется путем размещения на ней горелки предварительного нагрева или сварочной горелки, которую затем снимают. и отложите для дальнейшего использования. Набор готовых форм соответствующего сечения рельсов выбирается и проверяется на пригодность 3 . Профиль направляющей формы проверяется 4 путем размещения формы напротив свариваемой стороны направляющей. При необходимости можно внести небольшие изменения в профиль пресс-формы, осторожно потерев пресс-форму о боковые стороны рельса. Затем формы помещают в башмак формы (т. Е. Зажим), правильно устанавливая его с помощью замазывающего песка. Форма должна располагаться по центру над зазором, иначе при заливке расплавленного металла один конец рельса будет получать больше тепла, чем другой, и сплавление металла на другом конце рельса может быть неполным.Выемка, если таковая имеется, между формой и профилем рельса заделывается цементным песком. Чаша для шлака прикреплена к башмаку кристаллизатора для сбора переливающегося шлака и расплавленного металла во время разливки. Тигель для магнезитовых линий расположен на поворотной подставке для тигля на правильной высоте и соосно. Закрывающий штифт помещается внизу над проемом. Головка этой булавки покрыта примерно 5 г асбестового порошка, поэтому он не плавится при контакте с расплавленным металлом, и происходит «автоматическое постукивание». Тигель откидывается от рельса, и «порция» (самовоспламеняющаяся смесь, из которой образуется расплавленный металл) заливается в тигель с горкой конической формы. При использовании сжиженного нефтяного газа (баллоны для коммерческого использования) и кислорода (или бензина и сжатого воздуха, устаревшая технология, но все еще используемая) зажигается горелка предварительного нагрева или сварочная горелка и регулируется пламя. Эта горелка помещается в подставку, которая закреплена над зазором, и пламя направляется в форму через центральное отверстие.Пламя нагревает концы рельса, и это происходит в течение определенного времени для каждой секции рельса и используемых газов предварительного нагрева. Когда предварительный нагрев завершен, реакция Thermit инициируется путем зажигания бенгальского огня и помещения его в тигель. Реакции дают определенное время, и позволяют отделить шлак от расплавленного металла. После этого закрывающий штифт постукивается снаружи, таким образом выгружая металл в верхнюю центральную полость формы.После этого тигель и подставки для горелки снимаются. Избыток стали Thermit над головкой рельса (верхний подступенок) удаляется после затвердевания (но когда металл все еще раскален докрасна) либо ручным долблением, либо с помощью гидравлических сварочных триммеров. Остающийся огнеупорный материал удаляется, а стальные вентиляционные стояки, прикрепленные к воротнику основания сварного шва, отламываются. Клинья и т. Д. Удаляются, любые снятые крепления снова фиксируются, а головка рельса шлифуется вручную или на шлифовальных станках. кг) Время для каждого действия Номинальный зазор Зазор 25 мм Зазор 50 мм Зазор 75 мм Ширина зазора 251 мм 501 мм 52176 501 мм Вес секции 10,8 13,5 22,0 Вертикальное выравнивание, с обеих сторон 1-метровой линейки 1,0-1,25 мм в высоту 1. Высота 25-1,50 мм высота 2,5-3,0 мм Боковое выравнивание (измерительная сторона), на конце линейки 1 м 0-0 0-0 0-0 Время нагрева с бензин и сжатый воздух при 100-110 фунтов на кв. дюйм, 7-7,7 кг / см 2 (минут) 10-12 18-20 20-25 Время нагрева сжиженным нефтяным газом при 2,0-2,5 кг / см 2 и O 2 при 7-8 кг / см 2 (минуты) 2.0-2,5 2,5-3,0 3,0-4,0 Время реакции (секунды) 203 203 255 Время ожидания формы (минуты) 4-5 6- 7 10-12 Время выкрашивания — вручную (минуты) 4 5-6 8-9 Время выкрашивания — подстроечный элемент (минуты) 0,5-1 0,5 -1 0,5-2 Время прохождения поезда после заливки (минуты) 30 30 30 Вертикальный допуск готового сварного шва 0. 4 мм в центре 10-сантиметровой линейки 0,4 мм в центре 10-сантиметровой линейки 0,4 мм в центре 10-сантиметровой линейки Боковой допуск для готового сварного шва 0-0,3 мм в центре 10-сантиметровой линейки 0-0,3 мм по центру 10-сантиметровой линейки 0-0,3 мм по центру 10-сантиметровой линейки Такая сварка выполняется при обычном пробке в 55 минут. После сварки сварной шов покрывают специальными пластинами с выступами и зажимами до тех пор, пока сварной шов не будет проверен на ультразвуковых машинах для проверки рельсов и будет признан «хорошим».Втулка сварного шва окрашена антикоррозийной краской, поскольку выступ, как известно, собирает капающие отходы из открытых сливных туалетов поездов и вызывает коррозию на стыке стенки рельса и втулки. Сноски 1. 1 мм для сварки с зазором 25 мм, 50 мм или 75 мм 2. Верхняя и измерительная поверхность, где шина колеса соприкасается с фланцем. 3. Он не должен иметь трещин, износа и т. Д. 4. Иногда из-за износа головки рельса между формой и профилем рельса остаются зазоры, которые необходимо заделать замазочным песком. Подробности реакции в термитах Алюминий реагирует с оксидами железа, особенно с оксидом железа, в сильно экзотермических реакциях, восстанавливая оксиды железа до свободного железа и образуя шлак оксида алюминия. 3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe (3088 ° C, 719.3ккал ↑) 3FeO + 2Al ⇒ Al 2 O 3 + 3Fe (2500 ° C, 187,1 ккал ↑) Fe 2 O 3 + 2Al ⇒ Al 2 O 3 + 2Fe (2960 ° C, 181,5 ккал ↑) Различные оксиды железа используются в соответствующих пропорциях, чтобы получить правильное количество и температуру расплавленной стали. Приблизительно равные количества расплавленной стали и жидкого оксида алюминия разделяются при температуре около 2400 ° C после нескольких секунд экзотермической реакции.Железо, полученное в результате такой реакции, является мягким и непригодным для использования в качестве сварочного металла для соединения рельсов. Чтобы получить сплав правильного состава, сплавы, такие как ферромарганец, добавляются в смесь вместе с кусками мягкой стали, как в виде мелких частиц, чтобы обеспечить быстрое растворение в расплавленном чугуне, контролировать температуру и увеличить металл. восстановление’. Полное отделение шлака за короткое время и лучшая текучесть расплавленного металла достигается за счет добавления таких соединений, как карбонат кальция, плавиковый шпат и т. Д. Предварительный нагрев концов рельсов (примерно до 1000 ° C) необходим, чтобы помочь разлитому расплавленному металлу смыть поверхностное окисление на концах рельсов, так как в противном случае расплавленный металл может охладиться и затвердеть сразу же при контакте с холодом концы рельсов, не смывая окисления поверхности. Процедура «контролируемой локальной реакции» для удержания под контролем воспламенения термитной смеси была изобретена доктором Гольдшмидтом, и поэтому этот процесс иногда также называют процессом Гольдшмидта.Индивидуально запатентованные процессы привели к появлению различных торговых наименований, таких как «Thermit», «Boutte», «Argothem» и т. Д. Сварка Alu-thermit — Сварочная техника :: Trackopedia Изобретатель: Ганс Гольдшмидт был вторым сыном Теодора Гольдшмидта, родившегося в 1861 году в Берлине. Подобно своему отцу и старшему брату Карлу, он изучал химию в Берлинском университете, где он был учеником знаменитого Роберта Вильгельма Бунзена и проявил выдающиеся способности еще в ранние годы.По окончании института перешел в руководство химического комбината Th. Гольдшмидт в 1888 году и в течение следующих 30 лет занимался исследованиями и разработкой новых продуктов. Ганс Гольдшмидт стал одним из самых известных химиков своего времени, и сегодня вы многое о нем найдете в учебниках. К концу 19 века профессор доктор Ханс Гольдшмидт на своих предприятиях в Эссене открыл, как извлекать тяжелые металлы из их оксидов путем окисления алюминия. Этот алюмотермический процесс получил название термитной сварки. Сварка термитом: В процессе термитов смесь оксида железа и мелкодисперсного алюминия воспламеняется в тигле. В результате химической реакции (так называемая конверсия) получают расплавленное железо и расплавленный алюминиевый шлак (оксид алюминия), оба из которых имеют температуру около 2400 ° C. Шлак плавает на термитной стали из-за ее небольшого веса. После периода ожидания и по истечении срока конверсии тигель вырезают. Жидкая сталь в основном используется для сварки крупных деталей и особенно железнодорожных рельсов. Тигель для литья: Сварочный пакет с зажигательными стержнями готовится в тигле. Ежедневно перед первым использованием тигель сушат с помощью горелки и нагревают как минимум до 100 ° C. После каждой заливки рыхлый шлак следует удалять, а внутреннюю сторону тигля очищать. Готовый к использованию тигель с сухим резервом всегда должен быть на складе. Тигель стопорное кольцо с 3 ног кронштейн для литья тигля. С его помощью тигель можно поставить на пол, подготовить его к следующей отливке, а затем установить с трубной ножкой на универсальное зажимное приспособление. Orgo-Thermit, Inc. Комплекты для сварки рельсов, инструменты, аксессуары и многое другое! Orgo-Thermit ® производит и поставляет продукты и оборудование для алюминотермической сварки для тройников, подкрановых рельсов и желобов, а также предоставляет комплексные программы обучения процессу соединения стальных рельсов. ЗАПИСЬ SMARTWELD Инновации на кончиках ваших пальцев Эффективный контроль качества и запись всех параметров сварки Thermit®. Похожие записи Почему грудничок постоянно кричит: причины и способы успокоить ребенка 16.11.202407.10.2024 Запись на прием к врачу в Минске: как выбрать специалиста и записаться онлайн 12.11.202407.10.2024 Жидкий стул у грудничка: причины, симптомы и лечение 12.11.202407.10.2024 Автор alexxlab Просмотр всех записей alexxlab → Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт