Исследование влияния режимов сварки железнодорожных рельсов на структуру металла сварного соединения,

Содержание

1. Литературный обзор и постановка задач исследования 10
1.1 Классификация железнодорожных рельсов 10
1.2 Химический состав и механические свойства рельсовой стали 11
1.3 Способы сварки рельсов 16
1.3.1 Ручная дуговая сварка рельсов 16
1.3.2 Термитная сварка 17
1.3.3 Электродуговая сварка плавящимся мундштуком 20
1.3.4 Газопрессовая сварка 21
1.3.5 Контактно стыковая сварка 22
1.3.5.1 Контактно стыковая сварка непрерывным оплавлением 26
1.3.5.2 Контактно стыковая сварка пульсирующим оплавлением 28
1.4 Дефекты, образующиеся при контактно стыковой сварке 29
2. Методика проведения эксперимента 33
2.1Т ехнология проведения экспериментов 33
2.2 Измерение химического состава 33
2.3 Оборудование, используемое для вырезки образцов 34
2.4 Сварка образцов на машине МСР 2008 35
2.5 Работа и изменение конструкции машины для контактно стыковой сварки
МС-20.08 38
2.6 Полировка образов 42
2.7 Изучение неметаллических включений наплавленных образцов 43
2.8 Измерение твердости 45
3. Результаты проведенных экспериментов 47
3.1 Химический состав рельсов 47
3.2 Изучение микроструктуры и неметаллических включений наплавленных
образцов 47
3.3 Результаты измерения твердости образцов 61
Заключения 69

Введение

В техническом комплексе путевого хозяйства бесстыковой путь представляет собой сложнонапряженную дорогостоящую конструкцию, на содержание и эксплуатацию которой затрачиваются большие экономические, технические и человеческие ресурсы. В основе нормального функционирования сети железных дорог, одним из важных факторов, является повышение эффективности эксплуатации бесстыкового пути.
Неотъемлемой составляющей бесстыкового пути являются рельсы и их сварные стыки. К качеству рельсовой стали предъявляются высокие требования, особенно в современных условиях неукоснительного роста грузонапряженности железных дорог, скорости движения и нагрузок на ось. К сварным стыкам рельсов предъявляются не менее жесткие требования. Выход из строя сварного стыка рельсов ведет к большим экономическим затратам.
Общий срок службы бесстыкового пути непосредственно зависит от долговечности элементов его конструкции, из которых одними из наиболее ответственных являются сварные стыки рельсов.
Количество остродефектных сварных стыков рельсов, обнаруживаемых в эксплуатации средствами дефектоскопии, с каждым годом увеличивается. Так же ежегодно увеличивается количество изломов рельсов в области сварных стыков по дефектам сварки.
В техническом комплексе путевого хозяйства бесстыковой путь представляет собой сложнонапряженную дорогостоящую конструкцию, на содержание и эксплуатацию которой затрачиваются большие экономические, технические и человеческие ресурсы. В основе нормального функционирования сети железных дорог, одним из важных факторов, является повышение эффективности эксплуатации бесстыкового пути.
Неотъемлемой составляющей бесстыкового пути являются рельсы и их сварные стыки. К качеству рельсовой стали предъявляются высокие требования, особенно в современных условиях неукоснительного роста грузонапряженности железных дорог, скорости движения и нагрузок на ось. К сварным стыкам рельсов предъявляются не менее жесткие требования. Выход из строя сварного стыка рельсов ведет к большим экономическим затратам.
Общий срок службы бесстыкового пути непосредственно зависит от долговечности элементов его конструкции, из которых одними из наиболее ответственных являются сварные стыки рельсов.
Количество остродефектных сварных стыков рельсов, обнаруживаемых в эксплуатации средствами дефектоскопии, с каждым годом увеличивается. Так же ежегодно увеличивается количество изломов рельсов в области сварных стыков по дефектам сварки.
В связи с этим важным является исследование технологии сварки железнодорожных рельсов и изучение влияния режимов сварки на структуру металла и качество сварного стыка.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

В техническом комплексе путевого хозяйства бесстыковой путь представляет собой сложнонапряженную дорогостоящую конструкцию, на содержание и эксплуатацию которой затрачиваются большие экономические, технические и человеческие ресурсы. В основе нормального функционирования сети железных дорог, одним из важных факторов, является повышение эффективности эксплуатации бесстыкового пути.
Неотъемлемой составляющей бесстыкового пути являются рельсы и их сварные стыки. К качеству рельсовой стали предъявляются высокие требования, особенно в современных условиях неукоснительного роста грузонапряженности железных дорог, скорости движения и нагрузок на ось. К сварным стыкам рельсов предъявляются не менее жесткие требования. Выход из строя сварного стыка рельсов ведет к большим экономическим затратам.
Общий срок службы бесстыкового пути непосредственно зависит от долговечности элементов его конструкции, из которых одними из наиболее ответственных являются сварные стыки рельсов.
Количество остродефектных сварных стыков рельсов, обнаруживаемых в эксплуатации средствами дефектоскопии, с каждым годом увеличивается. Так же ежегодно увеличивается количество изломов рельсов в области сварных стыков по дефектам сварки.
В техническом комплексе путевого хозяйства бесстыковой путь представляет собой сложнонапряженную дорогостоящую конструкцию, на содержание и эксплуатацию которой затрачиваются большие экономические, технические и человеческие ресурсы. В основе нормального функционирования сети железных дорог, одним из важных факторов, является повышение эффективности эксплуатации бесстыкового пути.
Неотъемлемой составляющей бесстыкового пути являются рельсы и их сварные стыки. К качеству рельсовой стали предъявляются высокие требования, особенно в современных условиях неукоснительного роста грузонапряженности железных дорог, скорости движения и нагрузок на ось. К сварным стыкам рельсов предъявляются не менее жесткие требования. Выход из строя сварного стыка рельсов ведет к большим экономическим затратам.
Общий срок службы бесстыкового пути непосредственно зависит от долговечности элементов его конструкции, из которых одними из наиболее ответственных являются сварные стыки рельсов.
Количество остродефектных сварных стыков рельсов, обнаруживаемых в эксплуатации средствами дефектоскопии, с каждым годом увеличивается. Так же ежегодно увеличивается количество изломов рельсов в области сварных стыков по дефектам сварки.
В связи с этим важным является исследование технологии сварки железнодорожных рельсов и изучение влияния режимов сварки на структуру металла и качество сварного стыка.

Литература

1. Стенд бесстыкового пути./ Н.П. Виногоров, В.А. Крапивный.// Путь и путевое хозяйство, 2002, № 10 - С. 32-34.
2. Альбрехт В.Г., Виногоров Н.П., Зверев Н.Б. и др. Бесстыковой путь. // М. Транспорт. 2000, - С. 408.
3. Золотарский А.Ф., Раузин Я.Р., Шур Е.А., Великанов А.В. и др. Термически упрочненные рельсы.// М. Транспорт. 1976. - С. 263.
4. Служба объемно закаленных углеродистых рельсов/ Михалев М.С. Литвинов В.Я. // Вестник ВНИИЖТ, 1968, № 4. - С.40-43.
5. Генкин И.З. Сварные рельсы и стрелочные переводы.// М. Интекст. 2003 - С. 93 .
6. Перспективы развития парка путевых рельсосварочных машин/ Николин А. И., Гудков А. В., Федин В. М., Беляев Д. И. и др. // Вестник ВНИИЖТ, 2002, № 2. - С. 40-44.
7. Азот в металлах / В.В. Аверин, А.В. Рявякин, В.И. Федорченко, Л.Н. Козина. - М.: Металлургия, 1976. - С. 224.
8. Свяжин А.Г. Легированные стали азотом / А.Г. Свяжин // Черная металлургия. Бюллетень ЦНИИ и ТЭИ ЧМ. - 1990. - Вып. 6 (1094). - С. 37-42.
9. Опыт и перспективы легирования стали газообразным азотом / В.П. Немченко, В.А. Козьмин, В.И. Довгопол и др. // Сталь. - №10. С. 829-896.
10. http://www.esab.ru
11. Воронин, Н.Н. Технология алюминотермитной сварки рельсов: учеб. пособие / Н.Н. Воронин, В.В. Засыпкин, В.И. Коненков, Э.В. Воробьев, О.Н. Трынкова; под ред. Н.Н. Воронина. - М.: МИИТ, 2008. - С. 117 .
12. Воронин, Н.Н. Алюминотермитная сварка рельсов: учеб. пособие [Текст]. / Н.Н. Воронин, В.В. Засыпкин, В.И. Коненков, Э.В. Воробьев, О.Н. Трынкова; под ред. Н.Н. Воронина. - М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2013. - С. 195.
13. Шепелев В.Н. Термитная сварка рельсов / В.Н. Шепелев - М.: Транспорт, 1963. - С. 56.
14. Малкин, Б.В. Термитная сварка рельсов / Б.В. Малкин, А.А. Воробьёв - М.: Транспорт, 1963. - С.272.
15. Сварка рельсов алюминотермитная методом промежуточного литья. Технические условия ТУ 0921-127-01124323-2005. - М.: ВНИИЖТ, 2005. - С. 16.
16. http:// stc-paton.com/ukr/equipment/aw01
17 Классификатор дефектов сварных стыков рельсов, Открытое акционерное общество «научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ОАО «Вниижт»), Москва 2008.
18 Гудков А.В Николин А.И Курс обучения специалистов сварщиков на контактных рельсосварочных машинах. Учебно-методическое пособие. Санкт Петербург, 2008, - С. 122.
19 Кучук-Яценко С. И. Контактно стыковая сварка непрерывным оплавлением: монография / С. И. Кучук-Яценко, В. К. Лебедев; - Киев.: «Наукова думка», 1976. - С.216.
20 Технология и оборудование контактной сварки: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / М. Д. Банов. - 3-е изд., стер. - М. : Издательский центр «Академия», 2008. - С. 224.
21 Кучук-Яценко С.И. Технология и новое поколение оборудование для контактной сварки высокопрочных рельсов современного производства при строительстве и реконструкции скоростных железнодорожных магистралей / С.И. Кучук-Яценко, В. Г. Кривенко, А.В. Дидковский, В.И. Швец // Автоматическая сварка. - 2012. - № 6. - С. 32 - 37.
22 Основы сварки давлением / Гельман А. С. М.: «Машиностроение», 1970 г, - С.312 .
23 Кучук-Яценко С.И. Технология и оборудование для контактной сварки высокопрочных рельсов / С.И. Кучук-Яценко, А.В. Дидковский, В.И. Швец // Автоматическая сварка. - 2008. - № 11. - С. 129 - 138.
24. ГОСТ Р 51045-97 «Рельсы железнодорожные типов РП50, РП65 и РП75 для путей промышленного железнодорожного транспорта. Общие технические условия»
25 Разработка новой технологии сварки рельсов для высокоскоростного движения / Козырев Н.А., Шевченко Р.А., Крюков Р.Е., Усольцев А.А. // Черная металлургия: Бюл. ин-та “Черметинформация”. — 2018. — № 8. — С. 50-56.
26 Анализ и оптимизация параметров контактной стыковой сварки рельсов / Шевченко Р.А., Филиппова А.А., Патрушев А.О., Тюрин А.А., Тюрин Г.А. // В сборнике: Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения Труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - 2018. - С. 226¬230.
27 Совершенствование технологии контактной сварки железнодорожных рельсов / Шевченко Р.А. // В сборнике: Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения Труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - 2018. - С. 218-221.
28 Современные технологии сварки железнодорожных рельсов / Н. А. Козырев, Р. А. Шевченко, А. А. Усольцев, Р. Е. Крюков, С. В. Князев // Черная металлургия : Бюл. ин-та «Черметинформация». - 2018. - № 2. — С. 62-68.
29 Современные методы сварки рельсов нового поколения / Козырев Н.А., Усольцев А.А., Шевченко Р.А., Крюков Р.Е., Шишкин П.Е. // Известия вузов. Черная металлургия. - 2017. - т. 60. № 10. - С. 785-791.
30 Способы получения качественного сварного соединения
железнодорожных рельсов / Шевченко Р. А., Козырев Н. А., Усольцев А. А., Крюков Р. Е., Патрушев А. О. // Сборник трудов XX Международной научно-практической конференции «Металлургия: технологии, инновации, качество». - 2017. С.254 - 257
31 Выбор оптимальных режимов сварки железнодорожных рельсов / Шевченко Р. А., Козырев Н. А., Крюков Р. Е., Патрушев А. О., Усольцев А. А. // Сборник трудов XX Международной научно-практической конференции «Металлургия: технологии, инновации, качество». - 2017.- С.332 - 336
32 Кучук-Яценко С. И. Технология и новое поколение оборудование для контактной сварки высокопрочных рельсов современного производства при строительстве и реконструкции скоростных железнодорожных магистралей / С. И. Кучук-Яценко, В. Г. Кривенко, А.В. Дидковский, В.И. Швец // Автоматическая сварка. - 2012. - № 6. - С. 32 - 37.
33 Гудков А. В. Машина МСР - 6301 для контактной сварки рельсов в стационарных условиях / А. В. Гудков, Д. И. Беляев, Б. Б. Сальников, С. В. Хлебников // Сварочное производство. - 2003. - № 2. - С. 43 - 45.
34 Кучук-Яценко С.И. Технология и оборудование для контактной сварки высокопрочных рельсов / С.И. Кучук-Яценко, А.В. Дидковский, В.И. Швец // Автоматическая сварка. - 2008. - № 11. - С. 129 - 138.
35 Классификатор дефектов сварных стыков рельсов, Открытое акционерное общество «научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ОАО «Вниижт»), Москва 2008.
36 Гуляев А.П. Металловедение: Учебник для вузов. - М.: Металлургия, 1986. - С.544 .
37 Козырев, Н. А. Железнодорожные рельсы из электростали / Н .А. Козырев, В. В. Павлов, Л. А. Годик, В. П. Дементьев. - Новокузнецк, 2006. - С. 387.
38 Типовой технологический процесс изготовления и ремонта сварных рельсов в рельсосварочных предприятиях. // ВНИИЖТ 2000. - С. 27.
39 Эксплуатация бесстыкового пути в условиях Сибири / Николаенко А. А., Величко Д. В., Прудников А. В. - Новосибирск : Сибпринт, 2010. - С. 133.
40 Краслоу Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Краслоу, Д. Егер. - М.: Наука, 1964. - С. 487 .
41 Рыкалин Н. Н. Тепловые основы сварки. / Н. Н. Рыкалин - М. - Л.: Изд. АН СССР, 1947. - С. 271 .