高速鉄道プロジェクトの建設が深化し続ける中、, その国は鉄道線路に対してより厳しい品質要件を課した. のスチールレール鉄道線路の重要なコンポーネントです, 適切な鋼鉄レール溶接技術を選択することは、高速鉄道建設の品質を向上させる上で重要な役割を果たします。.

一般的な鋼レール溶接技術には、アルミサーミック溶接技術が含まれます, 圧接技術, フラッシュ溶接技術, とりわけ. 溶接技術が異なれば適用範囲も異なります. 高速鉄道のレール溶接技術の適用を標準化し、高速鉄道建設のレベルを向上させる, この論文では、高速鉄道のレール溶接技術の一般的なタイプについて詳しく説明します。, それらの長所と短所, 高速鉄道レール溶接技術の応用を分析します。, 高速鉄道レール溶接技術の応用レベルを向上させるための方策を提案する, 高速鉄道建設プロジェクトの参考とすることを目的とする.

私. 高速鉄道の一般的なレール溶接技術

(1) アルミ熱溶接技術

アルミサーモ溶接技術は一般的な高速溶接技術です鉄道レール溶接技術. この技術は、アルミニウム粉末と重金属酸化物の化学反応によって放出される熱を利用して鋼レールを溶接します。. 技術者は、特別に設計されたるつぼにアルミノテルミック剤を入れて点火します。, アルミサーモ反応を発生させる. このプロセス中に, 高温によりるつぼ内の金属が溶ける可能性があります, 溶鋼の成形, これを砂型に流し込み、レール溶接を行うことができます。.

アルミサーミック溶接技術には、操作が便利でコストが低いという利点があります。. 鋼製レールの大規模な移動や解体を必要とせず、鋼製レールの元の位置で溶接できるのが利点です。. しかし, 溶接現場の鋳造構造によって制限されます, その結果、温度などの要因により、総合的な機械的特性が低下し、溶接後の溶接レールの品質と性能を確保することが困難になります。, 溶接サイズ, そして人間の操作.

圧接技術、フラッシュ溶接技術との比較, アルミサーミック溶接技術は、適用中にレールが破損する可能性が最も高くなります。. したがって, この技術は、高速鉄道のレール溶接のための溶接スペースが限られているシナリオや、レール破断の応急修理に使用するのに適しています。. 加えて, 技術者はアルミサーミット溶接技術の適用を標準化し、高速鉄道レール溶接の品質を向上させるために検査と分析を行う必要がある.

この技術を適用すると以下のような問題が発生する可能性があります.

①ひび割れ. 亀裂とは、レール溶接時の体積収縮により鋳物に空隙や穴が形成されることを指します。. この問題は、過剰な予熱時間に直接関係しています。スチールレール, 高温状態での溶鋼の収縮, スチールレール内の不均一な温度分布, 予熱装置の不適切な使用, 高温溶鋼の不適切な取り扱い, 等.

②気孔率. 気孔率とは、高速鉄道のレール溶接で広く均一に分布した微細な空洞を指します。. この問題の発生は、溶接シームの品質とコンパクトさ、およびレール運用の安全性に悪影響を及ぼします。. 予熱不足に直接関係します, 不適切なレールギャップの清掃, 砂型の密閉不良, 過剰なレールギャップ, 鋼材の水量が不足している, 鋼の水焼き入れ時間が不十分である.

③ガス穴. ガスホールとは、レール溶接シームの内部または表面に形成される空洞を指します。, これは溶接プロセス中のガスの放出に直接関係します。, 砂型の性能, レール溶接の品質, レール溶接端の清浄度.

④ 内包物. 介在物は、高速鉄道のレール溶接におけるアルミノサーミック溶接技術の応用においてよくある問題です。. この問題は、溶接シーム内のスラグの存在に直接関係しています。, 溶接断面の不純物, 砂型の密閉不良, 過剰なレールギャップ, 鋼材の水量が不足している, 鋼の水焼き入れ時間が不十分である, スラグが砂型に入り込んだり、溶接継ぎ目に残る可能性があります。, またはスラグが砂型からすぐに排出されないようにする.

(2) 圧接技術

圧接技術は、主に酸素エタンの燃焼によって生成される高温の火炎を使用して、あらかじめプレスされた端部を加熱します。スチールレール, それらを溶融または塑性状態に変換して接続します。. 高速鉄道レールの溶接に圧接技術を応用すると、エネルギー消費が少ないという特徴があります。, 高効率, 低コスト, 優れた溶接品質. さらに, 圧接技術の適用により、レールの位置を何度も調整する必要がありません. 技術者は、レール溶接環境温度や動作中のレール抵抗などの要因に基づいて、レール両端の上部鍛造圧力を制御するだけで済みます。, これにより予圧が強化されます, 溶接保護, そして暖房効果も, 高速鉄道レールの溶接品質の向上. したがって, この技術は、ストレッチ・ロッキング溶接環境での応用に適しています。 (溶接プロセス中に一定の引っ張り力がかかる場所). しかし, これは高速鉄道特有の環境や溶接技術者の作業レベルによって制限される可能性があります。, 溶接継手の品質問題が発生する.

圧接技術では、加熱前のレール端面の清浄度が非常に要求されます。. さらに, 酸素・アセチレン燃焼時の温度は施工環境や酸素・アセチレン濃度に大きく影響されます。. 外部熱源でレール溶接面を加熱する圧接技術, 溶接加熱領域が大きくなる. 溶接工程中, 接合端面間の温度バランスを達成するのが難しい, レール表面, レールの上部と下部, そしてレールの側面. したがって, 圧接技術を適用すると形状が確保できない場合があります, 滑らかさ, レール溶接継手の平坦度, 技術者はレールの寸法などのデータに基づいて最高の鍛造量を計算する必要があります, 材料, レール溶接継手の品質を確保するための圧接温度.

現在のところ, 圧接技術の共通作業設備は大型数値制御圧接レール溶接車両. クランプ式クランプ構造と車載自動運転モードを採用した大型数値制御加圧レール溶接車両, 従来の小規模数値制御圧接装置の操作上の欠陥を効果的に克服し、レール溶接継手の強度を向上させることができます。, 溶接構造の滑らかさ, レールの溶接効率, 溶接技術者の作業負担を軽減します. しかし, 大規模数値制御加圧レール溶接車両の運転では、依然として酸素アセチレンの燃焼温度が熱源として使用されています。, 溶接プロセス中のレールのさまざまな部分間の温度差を効果的に処理するのは困難です.

(Ⅲ) フラッシュ溶接技術

レールに大電流を流すことで発生する抵抗熱を利用してレールを溶接するフラッシュ溶接技術. 溶接工程中, 大量の電力リソースが消費される, そして申請費用が比較的高い. フラッシュ溶接技術は、大電流を使用してレールの接合端面の温度を急速に上昇させます。, 溶融または塑性状態にする. レールの加熱プロセス中, 抵抗熱が適切な温度場を形成し、液体ブリッジを使用してレールの高温領域を保護します。, レールを強固に接続するための上部鍛造作業により、レール内の有害物質や過熱した金属を放出するという目的を達成します。.

フラッシュ溶接技術は鉄道工場や高速鉄道のレール溶接工事現場での応用に適しています. 建設現場でのフラッシュ溶接技術の実際の適用は、数値制御技術によって自動的かつ正確に制御され、溶接品質を効果的に向上させることができます。, 溶接効率, 高速鉄道レールの施工安定性.

現在のところ, 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. このプロセス中に, 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. 同時に, carbon elements in the rail are released during the heating process, which can to some extent protect the stability of the rail welding ends. After that, 技術者はレール端面に上面鍛造圧力を加えて内部の金属液体を排出し、レールを溶接できます。.

高速鉄道のレール溶接にフラッシュ溶接技術を適用するには、次の点に注意する必要があります。.

① レールスライド装置は溶接時にローリングタイプとローリングロッドタイプを選択でき、施工性に優れています。. ローラーを介してレールに接触するローリングタイプまたはローリングロッドタイプのレールスライド装置, 機器とレールの間の摩擦を軽減できます。; ローラー式レールスライド装置の応用例, 木製の枕木が鋼棒の底に置かれます, 底部の摩擦係数はレールとコンクリートの間の摩擦係数と同じです. レール溶接時の摺動装置とレール間の摩擦力を効果的に制御する, 技術者はローラータイプのスライド装置を優先的に選択できます.

② 技術者はレール曲げ工法を使用して、レールの端を緩やかに曲げることができます。, レール溶接継手の真直度を向上させ、溶接応力を軽減するためにわずかな曲率を形成します。. 同時に, レール曲げ工法の場合, 溶接接合部の真直度の変化を注意深く監視し、溶接接合部とレール端の曲げ領域との間の距離を厳密に制御する必要があります。.

③高速鉄道レールの溶接ではフラッシュ溶接技術で陥没問題が発生する可能性がある. Technicians can appropriately increase the pre-arching degree of the rail to improve the load-bearing capacity of the rail joint and ensure the stability of rail operation. 一般的に, the pre-arching degree value can be controlled at around 0.2 mm.

Ⅱ. Measures to improve the application level of high-speed railway rail welding technology

(1) Strictly control the selection and application process of rail welding technology

When choosing rail welding technology, various factors such as the maturity, application scope and economic benefits of different rail welding technologies should be fully considered. Select the rail welding technology with efficient, automated and stable welding quality as the preferred option. 同時に, conduct small-scale tests before applying the technology to verify the application effect of rail welding technology. テストデータの計算中, 溶接技術の適用効果を保証するために、溶接継手の強度性能と溶接シームの品質を評価します。. 加えて, レール溶接の技術適用基準の詳細, 溶接パラメータの設定など, 溶接装置の応用, 溶接プロセスの監視, コンピュータシステムを通じて各溶接データをリアルタイムで監視し、溶接技術アプリケーションの安定性を向上させます。.

(2) レール溶接技能者の総合的な品質向上を目的とした検査業務の実施

技術者は、超音波検査や磁粉検査などの非破壊検査方法を使用して、レール溶接継手や溶接継ぎ目の品質を検査できます。, 溶接シーム表面の平坦度を含む, 等. レール溶接における気孔やスラグなどの問題をタイムリーに発見し、対処します。, レール溶接継手の引張試験や曲げ試験などの機械的性能試験を実施し、溶接継手の強度や引張力が高速鉄道線路の建設品質に求められる品質を満たしているかどうかを確認します。.

同時に, レール溶接技術者を定期的に組織して技術研修を実施し、溶接技術の原理への理解を深めます。, 溶接技術の運用基準, 溶接設備の使用方法や使用方法など. また、評価され、その役職に応じた証明書の保持を要求される場合もあります。. 加えて, 高速鉄道建設部門は、溶接技術者が業界交流やセミナーに参加できるように組織し、最新の溶接技術と業界のトレンドを習得できるようにします。, 専門スキルを継続的に向上させます.

(3) レール溶接の初期段階で絶縁継手の絶縁性能をテストします。, レール溶接管理の実施

初期段階でレール溶接継手の絶縁性能を確保するために、高品質の断熱材を選択してください。. これにより、レールの総合的な機械的性能が向上します。. 技術者は、標準プロセスに従ってレールの端に断熱ジョイントを取り付け、断熱ジョイントの取り付け中に断熱材が外力から保護されるように注意する必要があります。. 溶接前, 絶縁接合部の電気的性能をテストする, 高速鉄道の設計要件と鉄道レイアウト図を組み合わせた, レール溶接の位置と溶接プロセスを慎重に計画します。, そして位置をマークします, 溶接技術の適用をガイドするための、レールレイアウト図における溶接継手の長さと溶接パラメータ.

加えて, 詳細なレール溶接施工計画を作成する, レール溶接における各技術者の作業責任を明確に定義する, 鉄道配置図と施工計画に従って溶接を行う技術者を監督する現場管理を実施します。, 技術者に操作を指導する, レール溶接の問題解決を支援する. The construction units of high-speed railways also need to meticulously record the construction parameters and operation procedures of rail welding, such as welding time, current, voltage, upsetting force, 等. This will provide a basis for subsequent steel rail quality inspection and analysis of quality issues. They can also hold regular summary meetings to establish an effective feedback mechanism, collect the opinions and suggestions of rail welding technicians, summarize the application experience and shortcomings of rail welding technology, continuously innovate rail welding technology and rail welding construction management schemes, in order to improve the quality of rail welding comprehensively.

結論

The application characteristics and applicable scopes of rail welding technologies, such as aluminothermic welding, pressure welding, and flash welding, 違う. Technicians should clearly understand the advantages and disadvantages of common high-speed railway rail welding technologies, master the application key points of aluminothermic welding, pressure welding, 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.