Tecnologia di saldatura delle rotaie ferroviarie ad alta velocità: Saldatura alluminotermica, Saldatura a pressione, Saldatura a scintillio

Mentre la costruzione di progetti ferroviari ad alta velocità continua ad approfondirsi, il Paese ha imposto requisiti di qualità più severi sui binari ferroviari. IL binario in acciaio è un componente chiave dei binari ferroviari, and choosing the appropriate steel rail welding technology plays a significant role in improving the quality of high-speed railway construction.

Le comuni tecnologie di saldatura delle rotaie in acciaio includono la tecnologia di saldatura alluminotermica, tecnologia di saldatura a pressione, e tecnologia di saldatura flash, tra gli altri. Diverse tecnologie di saldatura hanno ambiti applicabili diversi. Standardizzare l'applicazione della tecnologia di saldatura delle rotaie ferroviarie ad alta velocità e migliorare il livello di costruzione ferroviaria ad alta velocità, questo documento approfondisce i tipi comuni di tecnologia di saldatura delle rotaie ferroviarie ad alta velocità, i loro vantaggi e svantaggi, analizza l'applicazione della tecnologia di saldatura delle rotaie ferroviarie ad alta velocità, e propone misure per migliorare il livello di applicazione della tecnologia di saldatura delle rotaie ferroviarie ad alta velocità, con l’obiettivo di fornire riferimento per progetti di costruzione di ferrovie ad alta velocità.

IO. Tecnologie comuni di saldatura delle rotaie ferroviarie ad alta velocità

(1) Tecnologia di saldatura alluminotermica

La tecnologia di saldatura alluminotermica è una comune ad alta velocità rotaia ferroviaria tecnologia di saldatura. Questa tecnologia utilizza il calore rilasciato dalla reazione chimica tra polvere di alluminio e ossidi di metalli pesanti per saldare le rotaie in acciaio. I tecnici possono posizionare l'agente alluminotermico in un crogiolo appositamente progettato e accenderlo, generando una reazione alluminotermica. Durante questo processo, l'elevata temperatura può causare la fusione del metallo nel crogiolo, formando acciaio fuso, che può poi essere indirizzato in uno stampo in sabbia per la saldatura delle rotaie.

La tecnologia di saldatura alluminotermica presenta i vantaggi di essere comoda da utilizzare e di avere costi contenuti. Il suo vantaggio è che può essere saldato nella posizione originale della guida in acciaio senza la necessità di movimenti su larga scala o smantellamento della guida in acciaio. Tuttavia, è limitato dalla struttura del getto nel sito di saldatura, con conseguenti proprietà meccaniche complessive scadenti e difficoltà nel garantire la qualità e le prestazioni della rotaia saldata dopo la saldatura a causa di fattori quali la temperatura, dimensione della saldatura, e operazione umana.

Rispetto alla tecnologia di saldatura a pressione e alla tecnologia di saldatura flash, la tecnologia di saldatura alluminotermica ha la più alta probabilità di frattura della rotaia durante l'applicazione. Perciò, questa tecnologia è adatta per l'uso in scenari in cui lo spazio di saldatura per la saldatura di rotaie ferroviarie ad alta velocità è limitato o per la riparazione di emergenza di fratture delle rotaie. Inoltre, i tecnici devono condurre ispezioni e analisi per standardizzare l'applicazione della tecnologia di saldatura alluminotermica e migliorare la qualità della saldatura delle rotaie ferroviarie ad alta velocità.

Possono verificarsi i seguenti problemi durante l'applicazione di questa tecnologia.

① Rottura. Per fessurazione si intende la formazione di vuoti o buchi nei getti dovuti alla contrazione del volume durante la saldatura delle rotaie. Questo problema è direttamente correlato al tempo di preriscaldamento eccessivo la rotaia d'acciaio, la contrazione dell'acciaio fuso nello stato ad alta temperatura, la distribuzione irregolare della temperatura all'interno della guida in acciaio, uso improprio delle apparecchiature di preriscaldamento, manipolazione impropria dell'acciaio fuso ad alta temperatura, ecc.

② Porosità. La porosità si riferisce alle cavità sottili diffuse e uniformemente distribuite nella saldatura delle rotaie ferroviarie ad alta velocità. Il verificarsi di questo problema ha un impatto negativo sulla qualità e la compattezza del cordone di saldatura e sulla sicurezza dell'esercizio ferroviario. È direttamente correlato al preriscaldamento insufficiente, pulizia impropria dello spazio tra le rotaie, sigillatura impropria dello stampo in sabbia, eccessivo divario ferroviario, volume d'acqua dell'acciaio insufficiente, e tempo di tempra in acqua dell'acciaio insufficiente.

③ Fori per il gas. I fori per il gas si riferiscono a cavità formate all'interno o sulla superficie del cordone di saldatura della rotaia, che sono direttamente correlati al rilascio di gas durante il processo di saldatura, le prestazioni dello stampo in sabbia, la qualità della saldatura delle rotaie, e la pulizia dell'estremità di saldatura della rotaia.

④ Inclusioni. Le inclusioni sono un problema comune nelle applicazioni della tecnologia di saldatura alluminotermica nella saldatura di rotaie ferroviarie ad alta velocità. Questo problema è direttamente correlato alla presenza di scorie nel cordone di saldatura, impurità nella sezione trasversale della saldatura, sigillatura impropria dello stampo in sabbia, eccessivo divario ferroviario, volume d'acqua dell'acciaio insufficiente, e tempo di tempra in acqua dell'acciaio insufficiente, che potrebbero causare l'ingresso di scorie nello stampo di sabbia o la permanenza nel cordone di saldatura, o impedire che le scorie vengano scaricate tempestivamente dallo stampo di sabbia.

(2) Tecnologia di saldatura a pressione

La tecnologia di saldatura a pressione utilizza principalmente la fiamma ad alta temperatura generata dalla combustione di ossigeno-etano per riscaldare le estremità prepressate di la rotaia d'acciaio, convertendoli in uno stato fuso o plastico e collegandoli. L'applicazione della tecnologia di saldatura a pressione nella saldatura di rotaie ferroviarie ad alta velocità ha le caratteristiche di un basso consumo energetico, alta efficienza, basso costo, ed eccellente qualità di saldatura. Inoltre, l'applicazione della tecnologia di saldatura a pressione non richiede ripetute regolazioni della posizione della rotaia. Richiede solo ai tecnici di controllare la pressione di forgiatura superiore su entrambe le estremità della rotaia in base a fattori quali la temperatura dell'ambiente di saldatura della rotaia e la resistenza della rotaia durante il funzionamento, migliorando così la pre-pressurizzazione, protezione della saldatura, ed effetti di riscaldamento, e migliorare la qualità della saldatura delle rotaie ferroviarie ad alta velocità. Perciò, questa tecnologia è più adatta per l'applicazione nell'ambiente di saldatura con bloccaggio a stiramento (dove è presente una certa forza di allungamento durante il processo di saldatura). Tuttavia, ciò può essere limitato dall'ambiente specifico delle ferrovie ad alta velocità e dal livello operativo dei tecnici di saldatura, con conseguenti problemi di qualità dei giunti di saldatura.

La tecnologia di saldatura a pressione ha elevati requisiti di pulizia delle superfici terminali delle rotaie prima del riscaldamento. Inoltre, la temperatura generata dalla combustione ossigeno-acetilene è largamente influenzata dall'ambiente di costruzione e dalle concentrazioni di ossigeno e acetilene. La tecnologia di saldatura a pressione riscalda la superficie di saldatura della rotaia con una fonte di calore esterna, risultando in un'ampia area di riscaldamento della saldatura. Durante il processo di saldatura, è difficile raggiungere una temperatura equilibrata tra la faccia terminale del giunto, la superficie della rotaia, la parte superiore e inferiore del binario, e i lati della rotaia. Perciò, l'applicazione della tecnologia di saldatura a pressione potrebbe non essere in grado di garantire la forma, levigatezza, e la planarità del giunto di saldatura della rotaia, inoltre, i tecnici devono calcolare la quantità massima di forgiatura in base a dati quali le dimensioni delle rotaie, materiale, e temperatura di saldatura a pressione per garantire la qualità del giunto di saldatura della rotaia.

Attualmente, l'attrezzatura operativa comune per la tecnologia di saldatura a pressione è un veicolo per saldatura su rotaia a pressione a controllo numerico su larga scala. Il veicolo per saldatura su rotaia a pressione a controllo numerico su larga scala adotta una struttura di bloccaggio a morsetto e una modalità operativa automatica a bordo, che può superare efficacemente le carenze operative delle tradizionali apparecchiature di saldatura a pressione a controllo numerico su piccola scala e migliorare la resistenza del giunto di saldatura della rotaia, la levigatezza della struttura di saldatura, e l'efficienza della saldatura delle rotaie, riducendo il carico di lavoro dei tecnici di saldatura. Tuttavia, il funzionamento del veicolo di saldatura su rotaia a pressione a controllo numerico su larga scala utilizza ancora la temperatura di combustione dell'ossigeno-acetilene come fonte di calore, e le differenze di temperatura tra le varie parti della rotaia durante il processo di saldatura sono difficili da gestire in modo efficace.

(III) Tecnologia di saldatura flash

La tecnologia di saldatura flash salda le rotaie grazie al calore di resistenza generato quando una grande corrente scorre attraverso le rotaie. Durante il processo di saldatura, viene consumata una grande quantità di risorse energetiche, e il costo dell'applicazione è relativamente alto. La tecnologia di saldatura flash utilizza una corrente elevata per aumentare rapidamente la temperatura delle superfici terminali dei giunti delle rotaie, rendendoli allo stato fuso o plastico. Durante il processo di riscaldamento delle rotaie, il calore della resistenza forma un campo di temperatura appropriato e utilizza un ponte liquido per proteggere l'area ad alta temperatura delle rotaie, raggiungere lo scopo di rilasciare sostanze nocive e metalli surriscaldati all'interno delle rotaie attraverso operazioni di forgiatura superiore per collegare saldamente le rotaie.

La tecnologia di saldatura flash è adatta per l'applicazione nelle fabbriche ferroviarie o nei cantieri di saldatura di rotaie ferroviarie ad alta velocità. L'effettiva applicazione della tecnologia di saldatura flash nei cantieri può essere controllata automaticamente e con precisione tramite la tecnologia di controllo numerico per migliorare efficacemente la qualità della saldatura, efficienza della saldatura, e stabilità della costruzione delle rotaie ferroviarie ad alta velocità.

Attualmente, the application of flash welding technology in high-speed railway rail welding has gradually replaced aluminothermic welding technology and pressure welding technology. In the practical application of flash welding technology, two sections of rails can be connected and current can be passed through, generating electrical heat energy in the rails to melt the contact position and form a liquid metal beam. Durante questo processo, a flash phenomenon occurs between the contact gap of the two rails, further heating the rails and balancing the temperature of each area of the rail cross-section. Allo stesso tempo, carbon elements in the rail are released during the heating process, which can to some extent protect the stability of the rail welding ends. Dopo di che, i tecnici possono applicare una pressione di forgiatura superiore alla superficie dell'estremità della rotaia per scaricare il liquido metallico interno e saldare le rotaie.

L'applicazione della tecnologia di saldatura flash nella saldatura ferroviaria ad alta velocità dovrebbe prestare attenzione ai seguenti problemi.

① Durante il processo di saldatura è possibile selezionare attrezzature di scorrimento su rotaia del tipo ad asta rotolante o rotolante per offrire comodità di costruzione. L'attrezzatura di scorrimento della rotaia del tipo ad asta rotolante o rotolante entra in contatto con la rotaia tramite i rulli, che può ridurre l'attrito tra l'attrezzatura e la guida; Nell'applicazione dell'attrezzatura di scorrimento su rotaia a rulli, alla base dei tondini d'acciaio sono posizionate traversine di legno, e il coefficiente di attrito nella parte inferiore è lo stesso di quello tra la rotaia e il cemento. Per controllare efficacemente la forza di attrito tra l'attrezzatura scorrevole e la rotaia durante la saldatura della rotaia, i tecnici possono preferenzialmente scegliere l'attrezzatura di scorrimento a rulli.

② I tecnici possono utilizzare il metodo di piegatura del binario per piegare delicatamente le estremità del binario, formando una leggera curvatura per migliorare la rettilineità del giunto di saldatura della rotaia e ridurre lo stress di saldatura. Allo stesso tempo, quando si utilizza il metodo di piegatura del binario, devono monitorare attentamente i cambiamenti nella rettilineità del giunto di saldatura e controllare rigorosamente la distanza tra il giunto di saldatura e l'area di piegatura delle estremità della rotaia.

③ La tecnologia di saldatura flash può incontrare problemi di affondamento nella saldatura di rotaie ferroviarie ad alta velocità. I tecnici possono aumentare opportunamente il grado di pre-arco della rotaia per migliorare la capacità portante del giunto della rotaia e garantire la stabilità del funzionamento della rotaia. Generalmente, il valore del grado di pre-arco può essere controllato intorno a 0.2 mm.

II. Misure per migliorare il livello di applicazione della tecnologia di saldatura delle rotaie ferroviarie ad alta velocità

(1) Controllare rigorosamente il processo di selezione e applicazione della tecnologia di saldatura ferroviaria

Quando si sceglie la tecnologia di saldatura delle rotaie, vari fattori come la maturità, l’ambito di applicazione e i vantaggi economici delle diverse tecnologie di saldatura ferroviaria dovrebbero essere pienamente considerati. Seleziona la tecnologia di saldatura delle rotaie in modo efficiente, qualità di saldatura automatizzata e stabile come opzione preferita. Allo stesso tempo, condurre test su piccola scala prima di applicare la tecnologia per verificare l'effetto applicativo della tecnologia di saldatura ferroviaria. During the calculation of test data, evaluate the strength performance of the welding joint and the quality of the weld seam to ensure the application effect of the welding technology. Inoltre, detail the technical application standards for rail welding, such as welding parameter settings, application of welding equipment, and monitoring of the welding process, and monitor each welding data in real time through a computer system to improve the stability of the welding technology application.

(2) Implement inspection work to improve the comprehensive quality of rail welding technicians

Technicians can use non-destructive testing methods such as ultrasonic testing and magnetic particle testing to inspect the quality of rail welding joints and weld seams, including the flatness of the weld seam surface, ecc. Timely discover and handling of problems such as pores and slag in rail welding, and conducting mechanical performance tests such as tensile and bending tests on the rail welding joints to verify whether the strength and tensile force of the welding joint meet the requirements for high-speed railway track construction quality.

Allo stesso tempo, organize rail welding technicians for technical training regularly to deepen their understanding of the principles of welding technology, the operation standards of welding technology, and the usage methods of welding equipment. They can also be evaluated and required to hold certificates for their positions. Inoltre, il dipartimento di costruzione ferroviaria ad alta velocità può organizzare tecnici di saldatura per partecipare a scambi e seminari di settore per consentire loro di padroneggiare le ultime tecnologie di saldatura e le tendenze del settore, e migliorare continuamente le proprie competenze professionali.

(3) Testare le prestazioni di isolamento dei giunti isolanti nella fase iniziale della saldatura delle rotaie, e implementare la gestione della saldatura ferroviaria

Selezionare materiali isolanti di alta qualità per garantire le prestazioni di isolamento dei giunti di saldatura delle rotaie nella fase iniziale. Ciò può migliorare le prestazioni meccaniche complessive della rotaia. I tecnici devono installare i giunti isolanti alle estremità del binario secondo processi standard e prestare attenzione a proteggere i materiali isolanti durante l'installazione dei giunti isolanti dalle forze esterne. Prima della saldatura, test the electrical performance of the insulation joints, combined with the design requirements of the high-speed railway and the rail layout diagram, carefully plan the position and welding process of rail welding, and mark the position, length and welding parameters of the welding joint in the rail layout diagram to guide the application of the welding technology.

Inoltre, prepare a detailed rail welding construction plan, clearly define the work responsibilities of each technician in rail welding, and implement on-site management to supervise technicians to weld according to the rail layout diagram and construction plan, and guide technicians to operate, helping them solve problems in rail welding. Le unità di costruzione delle ferrovie ad alta velocità devono inoltre registrare meticolosamente i parametri di costruzione e le procedure operative della saldatura delle rotaie, come il tempo di saldatura, attuale, voltaggio, forza sconvolgente, ecc. Ciò fornirà una base per la successiva ispezione della qualità delle rotaie in acciaio e per l'analisi dei problemi di qualità. Possono anche tenere riunioni periodiche di sintesi per stabilire un meccanismo di feedback efficace, raccogliere le opinioni e i suggerimenti dei tecnici della saldatura ferroviaria, riassumere l'esperienza applicativa e le carenze della tecnologia di saldatura ferroviaria, innovare continuamente la tecnologia di saldatura ferroviaria e gli schemi di gestione della costruzione della saldatura ferroviaria, al fine di migliorare la qualità della saldatura ferroviaria in modo completo.

III. Conclusione

Le caratteristiche applicative e gli ambiti applicabili delle tecnologie di saldatura ferroviaria, come la saldatura alluminotermica, saldatura a pressione, and flash welding, are different. Technicians should clearly understand the advantages and disadvantages of common high-speed railway rail welding technologies, master the application key points of aluminothermic welding, saldatura a pressione, and flash welding, as well as the fundamental causes of problems such as shrinkage cavities, gas pores, and slag inclusion in rail welding. They should strictly control the selection of rail welding technology and implement the inspection work after welding, strengthen the comprehensive quality training of welding technicians, fully consider the insulation performance of the insulation joints in the early stage of rail welding, implement the management of rail welding for high-speed railways, standardize the application of overall rail welding technology, and improve the safety and stability of high-speed railway operation.

Fornitore

Luoyang Fonyo Heavy Industries Co., Ltd,fondata nel 1998, è un produttore di pezzi fusi per ferrovie. La nostra fabbrica copre un'area di 72.600㎡, con più di 300 dipendenti, 32 tecnici, compreso 5 ingegneri senior, 11 ingegneri assistenti, E 16 tecnici. La nostra capacità produttiva è 30,000 tonnellate all'anno. Attualmente, produciamo principalmente fusione, lavorazione, e assemblaggio per locomotiva,vagone ferroviario,treni ad alta velocità, attrezzature minerarie,energia eolica,ecc.
Siamo la fornitura di componenti ferroviari a CRRC(compreso più di 20 filiali e controllate di CRRC), Macchine per l'ingegneria Gemac, Sanygroup, Industrie pesanti Citic, ecc. I nostri prodotti sono stati esportati in Russia, gli Stati Uniti, Germania, Argentina, Giappone, Francia, Sudafrica, Italia e altri paesi in tutto il mondo.
Informazioni sui contatti:
E-mail:[email protected]
Mobile:008615515321683