TRANSLARAIL самозащитная порошковая проволока для ремонта изношенных элементов верхнего строения пути автоматической электродуговой наплавкой
Сопоставление результатов металлографических исследований и исследований технологических свойств процесса автоматической наплавки позволили определить оптимальные режимы наплавки. Оптимальные режимы технологического процесса автоматической электродуговой наплавки поверхности катания конца рельса приведены в табл. 2, технологические свойства наплавки порошковыми проволоками на оптимальных режимах приведены в табл. 3.
Таблица 2
Режимы автоматической электродуговой наплавки концов рельсов
|
Толщина наплавленного
металла, мм
| Скорость сварки,см/мин |
Шаг наложения
валиков, мм
|
Напряжение
дуги, В
|
Сила
сварочного
тока, А
| |
| по оси Х | по оси Y | ||||
| 2-2,5 | 50 | 50 | 4 |
24-26
|
150-170
|
| 3 | 30 | 30 | 4 | ||
| 3,5 | 50 | 50 | 2 | ||
Примечание: 1) Вылет сварочной проволоки должен составлять 25-30 мм.
2) Конец сварочной проволоки перед наплавкой должен отстоять от поверхности рельса на 5-10 мм.
3) Наплавка ведется на жесткой вольтамперной характеристике с обратной полярностью.
Таблица 3
Технологические свойства наплавки порошковыми проволоками
| Устойчивое
горение дуги | Формирование шва | Разбрызгивание металла | Шлакоотделение |
| удовлетв. | хорошо | хорошо | удовлетв. |
Самый оптимальный режим наплавки, при котором толщина наплавленного металла составит 3 мм: скорость сварки 40-45 см/мин, шаг наложения швов 3 мм, напряжение на дуге 25-26 В, сила сварочного тока 150-170 А.
Лабораторные исследования наплавочной проволоки TRANSLARAIL
Лабораторные исследования наплавочной проволоки TRANSLARAIL, проведенные во ВНИИЖТ, включали, проведение механических испытаний наплавленного металла для определения физико-механических свойств (предел текучести, временное сопротивление, относительное сужение, относительное удлинение, ударная вязкость и твердость), проведение металлографических исследований наплавленного металла, металла ОШЗ и ЗТВ) и определение химического состава наплавленного металла методом спектрального анализа. Результаты исследования химического состава, полученный спектральным методом, в табл. 4. Физико-механические свойства приведены в табл. 5.
Для определения химического состава металла наплавленного порошковой проволокой, проводился его спектральный анализ. На пластину, изготовленную из Ст.3, в 4 слоя наплавляли порошковую проволоку. Затем поверхность наплавленного металла механически обрабатывалась шлифовальным кругом и после методом спектрального анализа определяли его химический состав. Химический состав наплавленного металла и рельсовой стали изготовленной по ГОСТ Р 51685-2000 приведен в табл. 4.
Таблица 4
Химический состав металла наплавленного порошковой самозащитной проволокой
| Марка
проволоки | Химический состав, % | ||||||||
| С | Cr | Si | Ni | Mo | Mn | Al | Fe | V | |
| Translarail | 0,121 | 3,2 | 0,625 | 0,1 | 0,16 | 1,6 | 2,55 | остаток | - |
| 76Ф, К76Ф, Э76Ф | 0,71-0,82 | - | 0,25-0,45 | - | - | 0,75-1,05 | 0,02 | остаток | 0,03-0,15 |
| М76, К76, Э76 | 0,71-0,82 | - | 0,25-0,45 | - | - | 0,75-1,05 | 0,025 | остаток | - |
Для определения физико-механических свойств наплавленного металла изготовили образцы для испытаний на ударный изгиб и на статическое растяжение. На пластины из Ст.3 размером 200х200х20 мм производили наплавку в 6–7 слоев. Высота наплавки составила 18–22 мм. Образцы для испытаний на ударный изгиб изготавливались по типу I ГОСТ 9454-60 размером 55х10х10 мм с U-образной насечкой глубиной 2 мм. Испытания проводились на машине «Амслер» с мощностью копра 30 кгсм. Испытания образцов проводились при температуре +20 °С. Образцы для испытаний на статическое растяжение соответствовали типу III ГОСТ 1497-61 длина 50 мм и диаметр 6 мм. Испытания проводились на машине ЦДМ-10. Физико-механические свойства наплавленного металла и рельсовой стали приведены в таблице 5.
Таблица 5
Физико-механические свойства наплавленного металла и термоупрочненных рельсов ГОСТ Р 51685-2000.
|
Материал
|
Предел
текучести
σ0,2, МПа
|
Временное
сопротивление,
σB,МПа
|
Относительное
удлинение,
δ5, %
|
Относительное
сужение,
Ψ,%
|
Ударная
вязкость KCU,
Дж/см²
|
Твердость,
HB
| |
| Translarail |
465-491
481
|
672-733
699
|
8,4-11,8
10,1
|
9,7-19,0
12,8
|
33,3-52,0
42,1
|
272-299
| |
|
Категория
рельсов
| В | 850 | 1290 | 12,0 | 35,0 | 15,0 | 363-401 |
| Т1 | 800 | 1180 | 8,0 | 25,0 | 25,0 | 341-401 | |
| Т2 | 750 | 1100 | 6,0 | 25,0 | 15,0 | 321-401 | |
