Utjecaj preostalog naprezanja od ravnanja šine na kvalitet zavarenog spoja
Gdje je zaostalo naprezanje pri ravnanju koncentrisano u šinama i šta ga uzrokuje?
Preostalo naprezanje pri ravnanju uglavnom je koncentrisano na obje strane glave šine, rubove baze tračnice i prijelaznu zonu između tračnice i glave. Vruće{1}}valjane šine imaju prirodno savijanje, a hladno ravnanje ih prisiljava ravno kroz vanjski pritisak, stvarajući zaostalo vlačno naprezanje u komprimiranim područjima i zaostalo tlačno naprezanje u rastegnutim područjima. Glava šine i baza prolaze kroz najveću deformaciju tokom ravnanja, što dovodi do najveće koncentracije naprezanja. Ova naprezanja opstaju iznutra i postaju potencijalni pokretači pukotina.
Koje fatalne posljedice proizlaze iz superpozicije zaostalog naprezanja i termičkog naprezanja zavarivanja?
Zavarivanje stvara intenzivan termički stres, pri čemu metal u blizini zavara doživljava ozbiljno toplinsko širenje i kontrakciju. Kada se toplinsko naprezanje zavarivanja preklapa sa zaostalim vlačnim naprezanjem pri ravnanju, lokalno naprezanje premašuje granicu tečenja čelika, pa čak i vlačnu čvrstoću. Ovo stanje pre-naprezanja inicira nastanak pukotina u zoni zavarivanja ili{3}}zahvaćenoj toplinom, posebno hladne pukotine koje se pojavljuju satima ili danima nakon zavarivanja. Pukotine jako slabe čvrstoću spoja i lako uzrokuju lom šine tokom vožnje voza, ugrožavajući sigurnost saobraćaja.
Kako se kineski i međunarodni standardi razlikuju u kontroli preostalog naprezanja pri ravnanju?
Kineski standardi zahtijevaju ujednačenu raspodjelu zaostalih naprezanja nakon ispravljanja, s površinskim zaostalim zateznim naprezanjem na glavi šine koja ne prelazi određene granice, što zadovoljava domaće potrebe zavarivanja. Međunarodni standardi kao što su UIC 60 i EN 13674 nameću strožije kontrole na brzim šinama-, ograničavajući ne samo vrijednosti naprezanja, već zahtijevaju i detekciju raspodjele naprezanja ultrazvučnim metodama ili metodama slijepih rupa. Neke međunarodne šine se podvrgavaju online kaljenju kako bi se aktivno eliminisalo zaostalo naprezanje, osiguravajući stabilnost naprezanja tokom zavarivanja. Ova razlika proizilazi iz visokih zahtjeva za pouzdanošću zavarenih spojeva velike brzine{6}}.
Koje metode se obično koriste za uklanjanje preostalog naprezanja pri ispravljanju prije isporuke željeznicom?
Najčešća metoda je onlajn nisko{0}}kaljenje, koje koristi kontrolirano grijanje za opuštanje unutrašnje metalne strukture i oslobađanje zaostalog naprezanja. Za visoko{2}}precizne šine, usvojeno je prirodno starenje-skladištenje tračnica na određeni period kako bi se omogućilo sporo opuštanje stresa, iako je to-trajno. Osim toga, optimizacija procesa ravnanja sa više-progresivnim ravnanjem radi smanjenja pojedinačne deformacije može minimizirati zaostalo naprezanje na izvoru.
Kako ublažiti rizike od preostalog naprezanja šine tokom-zavarivanja na licu mjesta?
Zagrijte krajeve šina na specificiranu temperaturu prije zavarivanja kako biste smanjili temperaturne razlike i smanjili vršne vrijednosti termičkog naprezanja. Strogo slijedite postupke zavarivanja kako biste kontrolirali brzinu zavarivanja i međuprolaznu temperaturu, izbjegavajući prekomjerno toplinsko opterećenje. Izvršite termičku obradu nakon -zavarivanja (normaliziranje ili kaljenje) nakon zavarivanja kako biste eliminirali superpoziciju termičkog naprezanja zavarivanja i zaostalog naprezanja. U međuvremenu, izbjegavajte zavarivanje na lokacijama s teškim ispravljajućim deformacijama kako biste izbjegli rizike od izvora.