Наплавочный комплекс TRANSAMATIC для ремонта изношенных элементов верхнего строения пути автоматической электродуговой наплавкой

УДК 621.791.762.92:681.3.06
Инженер ГК "CTF" 

При интенсивной эксплуатации железных дорог возникает проблема, связанная с ремонтом изнашиваемых элементов верхнего строения пути: рельсов, остряков и крестовин стрелочных переводов. Проблема решается двумя путями: 1 – заменой дефектных конструкций на новые; 2 – восстановлением изношенных элементов наплавкой. В большинстве случаев восстановление наплавкой экономически целесообразно, поскольку составляет 5-20% от затрат, связанных с заменой дефектных элементов.
До недавнего времени на отечественных железных дорогах при ремонте крестовин и концов рельсов применяется в основном ручная электродуговая наплавка штучным электродом (ЦНИИН-4, ЛЭЗ-4, НР-70), для ремонта рельсов имеющие дефекты в средней части (пробуксовки) используется газопорошковая наплавка самофлюсующимся порошковым сплавом. Газопорошковая наплавка не нашла широкого применения, и как следствие ремонт рельсов в средней части практически не производится. В последние годы на ремонтных предприятиях путевого хозяйства стали применяться технологии ремонта рельсов и крестовин методом механизированной электродуговой наплавки самозащитными порошковыми проволоками.
В настоящее время все большее распространение получает автоматическая электродуговая наплавка изношенных элементов верхнего строения пути сварочным роботом системы TRANLAMATIC с применением специальных самозащитных порошковых проволок марок TRANSLAMANGA и TRANSLAREIL производства французской фирмы CTF – SAURON. Оборудование системы TRANLAMATIC успешно эксплуатируется в Европе, Африке, Америке и в странах СНГ: России, Белоруссии, Украине, Грузии и Казахстане.
Система TRANLAMATIC учитывает особенности условий эксплуатации на сети железных дорог России. К этим особенностям можно отнести большую протяженность дистанций пути, высокую интенсивность движения на некоторых направлениях, недостаточную квалификацию персонала и др. Для удобства управления комплексом и программирования параметров сварки меню программы простое и на русском языке. Ввод и вывод исходных данных осуществляется посредством пульта дистанционного управления, данные вводятся с клавиатуры и отображаются на жидкокристаллическом экране. 
Для обеспечения соответствия наплавочного оборудования предъявленным требованиям эксплуатации была произведена его модификация.
Так, производимые фирмой CTF – SAURON энергоагрегаты PLUTONARC 1314, PLUTONARC 1318, PLUTONARC 2005 и PLUTONARC 2107 дополнительно оборудовали розетками для подключения потребителя электрической энергии с 3-х фазным напряжением 220 В. Дело в том, что весь отечественный электрический путевой инструмент рассчитан на 3-х фазное напряжение 220 В, поэтому стандартные энергоагрегаты не рассчитаны на подключение данного оборудования.
В результате модернизации энергоагрегаты серии PLUTONARC способны обеспечивать электропитание различного оборудование применяемого при ремонте элементов верхнего строения пути: сварочное оборудование – 380 В, 3ф, ручного и станочного шлифовального оборудования 220/380 В, 3ф и 220 В, 1ф.
Специально для ОАО «РЖД» была разработана новая модель самоходного модуля TRANSHYDRO 600R. Для Европейский потребителей выпускатся 2 модели самоходных модулей: PLUTONARC 4051 – электрогенераторная установка 380 В, 3ф и 220 В, 1ф со встроенным инверторным источником сварочного тока и TRANSHYDRO 600S самоходная тележка. Отличительной особенность TRANSHYDRO 600R является то, что он сочетает в себе функции самоходной тележки и электрогенераторной установки. TRANSHYDRO 600R способен хранить и перевозить в своем кузове полный комплект оборудования (сварочный робот, источник сварочного тока, шлифовальное и измерительное оборудование, наплавочный материал, оборудование для подогрева рельсов и т.д.) необходимого для ремонта элементов верхнего строения пути автоматической наплавкой. Электрогенераторная установка способна обеспечивать электроснабжение сварочного и любого шлифовального оборудования.
Сварочный робот TRANSLAMATIC также подвергся модернизации. Конструкция и механическая часть удовлетворяют требованиям условий эксплуатации, поэтому они остались без изменений, а программное обеспечение было разработано новое в связи с тем, что стали, из которых изготавливают рельсы и крестовины стрелочных переводов, отличаются от европейских и характеризуются плохой свариваемостью. 
При ремонте элементов верхнего строения пути наплавкой существуют трудности вызванные тем, что они изготавливаются из трудносвариваемых сталей. Крестовины стрелочных переводов изготавливаются из стали 110Г13Л (сталь Гадфильда), которая склонна к образованию горячих трещин, а рельсы и остряки стрелочных переводов изготавливаются из высокоуглеродистой рельсовой стали, склонной к образованию холодных трещин и хрупких закалочных структур (мартенсит, тростит, бейнит). Высокомарганцовистые стали не допускают перегрева при наплавке, высокоуглеродистые стали, наоборот, требуют предварительный подогрев.
Для наплавки элементов верхнего строения пути разработаны две основ-ные программы: «Автоматическая наплавка рельсов»; «Автоматическая наплавка крестовин». Интерфейс программирования наплавочного процесса русифицирован.
Наплавка дефектов рельсов в Европе производится следующим образом: сначала производится наплавка узкого шва по периметру дефекта (наплавка бордюра), а затем производится наплавка параллельными продольными (относительно оси рельса) валиками. 

Наплавка дефектов рельсовНаплавка дефектов рельсов в Европе

Проведенные металлографические исследования Российских объемнозакаленных рельсов Р65 наплавленных самозащитной порошковой проволокой TRANSLAMANGA с предварительным подогревом головки рельса до температуры 400 °С, показали, что при наплавке бордюра в околошовной зоне (ОШЗ) и зоне термического влияния (ЗТВ) образуются хрупкие закалочные структуры мартенсита и троостита. При наплавке головки рельса поверхности катания продольными валиками длинной более 70 мм в ОЩЗ и ЗТВ также образуются хрупкие закалочные структуры. Проведенные исследования показали, что при наплавке объемнозакаленных рельсов не целесообразно проводить наплавку бордюра, а саму наплавку необходимо выполнять поперечными валиками. Металлографические исследования рельсов наплавленных поперечными валиками, с температурой предварительного подогрева 400 °С показали, что в ОЩЗ и ЗТВ образуется структура сорбит закалки, которая по своим свойствам близка к структуре сорбит отпуска, которая свойственна объемнозакаленным рельсам. 

схема

Рекомендуется производить наплавку в виде трапеции с углом 40-50 °, что колесо плавно перекатывалось с основного металла на наплавленный и наоборот. При этом наплавка должна начинаться и заканчиваться на нерабочей грани рельс. На рабочей грани запрещается начинать и заканчивать наплавку, чтобы исключить вероятность образования дефектов в металле в момент возбуждения и гашения дуги.
Наплавка крестовин стрелочных переводов в Европе выполняется двумя способами. Углеродистые крестовины наплавляются непрерывно поперечными швами, высокомарганцовистые крестовины наплавляются узкими одиночными швами, с чередование усовик, сердечник усовик, и т.д., при этом сердечник наплавляется V-образными валиками.

Наплавка крестовин

У нас не применяются углеродистые крестовины, следовательно, программа их наплавки не нужна.
При наплавке сердечника высокомарганцовистых крестовин швами в форме «V» существует вероятность перегрева металла в острие сердечника и как следствие образование горячих трещин.
Чтобы исключить перегрев металла крестовины наплавку следует производить узкими швами с чередованием усовик, сердечник, усовик и т.д., при этом на сердечник валики накладываются следующим в определенном порядке. Первый валик наплавляется на любой рабочей грани, второй валик наплавляется на другой, причем валик должен начинаться на первом шве. Третий и последующие швы наплавляются параллельно второму, начло каждого шва – первый валик, направление наплавки всех швов от острия серденика. 

Наплавка крестовин

В связи с этим для наплавки высокомарганцовистых крестовин была разработана новая программа, которая соответствует вышеперечисленным требованиям.

Страница 1 - 1 из 4
Начало | Пред. | 1 2 3 4 | След. | Конец Все

← Назад к списку

.
 
4 Июля 2015
Выставыка Экспо 1520 со 2 по 5 сентября

«ЭКСПО 1520» – это международный специализированный Салон новейших достижений в области оборудования...
19 Сентября 2014
Выставка InnoTrans 2014 (Берлин, Германия)

С 23 по 26 сентября 2014 года в выставочном комплексе Messegel (Берлин, Германия) будет пров...
22 Апреля 2014
Открытие в центре обучения программ по подготовке сварщиков в области наплавки рельсов и крестовин.

Центр обучения и аттестации сварщиков Группы Компаний «CTF» приступил к реализации проекта по подгот...
25 Декабря 2013
Мисс Сварка России/Мира 2013

Заслуженная победа Заведующей учебной части Учебного Центра ООО «ЦентрТехФорм» Илоны Дил...
25 Июля 2013
Выставка ИННОПРОМ 2013

Группа Компаний "CTF", традиционно приняла участие в крупнейшей отраслевой выставке Уральского...