TRANSLARAIL самозащитная порошковая проволока для ремонта изношенных элементов верхнего строения пути автоматической электродуговой наплавкой
Для проведения металлографических исследований были наплавлены образцы рельсов, Для исследований вырезали поперечные образцы из характерных мест наплавки (краевых и середины). Микроисследование проводили на оптическом микроскопе «Аxiotech-30». Травление образцов осуществляли 4% азотной кислотой. Макроисследование образцов, вырезанных из рельса, наплавленного порошковой проволокой «Translarail» показало, что наплавленный металл многоваликовый выполнен в один слой с перекрытием валиков. Толщина наплавленного металла 3,0 – 3,5 мм, глубина зоны термического влияния (ЗТВ) – 6,0 мм. Макротрещин в наплавленном металле и ЗТВ не обнаружено, рис. 8.
Рис. 8. Макрошлиф наплавленного металла, выполненного
порошковой проволокой «Translarail».
У границы сплавления наплавленного металла с основой обнаружены две микропоры и одна горячая микротрещина, распространяющаяся по междендритному пространству. Рис. 10.
В околошовной зоне хрупких закалочных структур не обнаружено, микроструктура от мелкодисперсного сорбита и феррита (HV10 294-333) до сорбита закалки (HV10 339-348), рис. 11.
Микротрещин и других дефектов в околошовной зоне не обнаружено.
Рис. 9. Микроструктура металла, наплавленного порошковой проволокой «Translarail», х400.
Рис. 10. Микротрещина в наплавленном металле. х100.
Рис. 11. Микроструктура околошовной зоны. х400.
Проведенные исследования показали, что:
1. Оптимальными режимами наплавки, при котором толщина наплавленного металла составит 3 мм являются: скорость сварки 40-45 см/мин, шаг наложения швов 3 мм, напряжение на дуге 25-26 В, сила сварочного тока 150-170 А.
2. Структура наплавленного металла, основного металла ОШЗ и ЗТВ благоприятна, характеризуется отсутствием хрупких закалочных составляющих и дефектов в виде пор, трещин, несплавлений и др.
3. Химический состав металла, наплавленного порошковой проволокой отличается от химического состава рельсовой стали, что естественно. В тоже время процентное содержание легирующих элементов примерно такое же, как у наплавочных материалов, предназначенных для наплавки рельсов, других производителей.
4. Значения физико-механических свойств: предел текучести – 481 МПа, временное сопротивление – 699 МПа, относительное сужение – 12,8%, твердость 272-299 НВ значительно ниже свойств металла рельсов.
5. Необходимо изменить химический состав порошковой проволоки TRANLARAIL таким образом, чтобы значения свойств основного металла соответствовали свойствам объемнозакаленного рельса ГОСТ Р 51685-2000.
По результатам проведенных лабораторных исследований была проведена модификация химического состав порошковой проволоки TRANLARAIL после чего проведены ее лабораторные исследования.
Испытания наплавленного металла проводили в соответствии со стандартными методиками исследований механических свойств по ГОСТ 6996, 9454, 1497. При электродуговой наплавке применен инверторный источник сварочного тока.
Режимы наплавки порошковой проволоки SAURON TRANSLARAIL приведены в таблице 7.
Таблица 7
Режимы наплавки.
| Сила тока, А | Напряжение, В | Род тока | Полярность |
| 150- 170 | 24-26 | постоянный | обратная |
При данном режиме наплавки горение дуги стабильное, отделяемость шлака - хорошая, разбрызгивание металла - минимальное.
Металлографические исследования.
Металлографическое исследование качества наплавленного металла и ЗТВ проводилось на темплете рельса типа Р65. Длина наплавленного участка 100 мм. Количество наплавленных слоев — 2. Наплавка самофлюсующейся порошковой проволокой TRANSLARAIL проводилась с предварительным подогревом рельса до 400 С°.
Для металлографических исследований вырезали по два продольных и два поперечных образца из конца и начала наплавки.
На рис. 12 представлена схема вырезки образцов для металлографических исследований из наплавленного металла.
Рис. 12. Схема вырезки образцов для металлографических исследований
Макроисследование продольных и поперечных образцов показало, что толщина наплавленного металла составляет 6,0 — 7,0 мм. Глубина зоны термического влияния 4,0 — 7,0 мм. Макротрещин и макропор в наплавленном металле и зоне термического влияния не обнаружено.
Микроисследование показало, что микроструктура основного металла рельсовой стали состоит из сорбита и феррита, рис. 13
Таблица 8
Химический состав металла наплавленного модимицированной порошковой самозащитной проволокой
|
Марка
проволоки
| Химический состав, % | ||||||||
| С | Cr | Si | Ni | Mo | Mn | Al | Fe | V | |
| Translarail | 0,195 | 0,834 | 0,304 | 2,8 | 0,479 | 1,38 | 3,15 | остаток | - |
Рис. 13. Микроструктура основного металла, х500.
Микроструктура наплавленного металла в верхних слоях состоит из сорбита отпуска с бейнитной ориентировкой. В нижних слоях структура состоит из бейнита с участками троостомартенсита у границы сплавления (твердость по Виккерсу в этих участках НV1О 420). На рис. 14 а,б. и 15 а,б показаны микроструктуры наплавленного металла при увеличении х200 и х500.
Из шести просмотренных образцов в наплавленном металле обнаружена одна технологическая микротрещина в нижнем, краевом слое наплавленного металла (рис. 16а) и микронадрыв в нижнем слое наплавленного металла, образовавшийся, по-видимому, из-за попадания оставшегося шлака в процессе наплавки, рис. 16б. Следует отметить, что в нижнем слое наплавленного металла имеются микропоры, расположенные вблизи границы сплавления наплавленного металла с основой, рис.16в.
В околошовной зоне хрупких закалочных структур не обнаружено, структура мелкодисперсная и состоит из сорбита, троостосорбита и феррита, рис. 17.
В околошовной зоне и на границе оплавления имеются оплавления границ зерен в виде микронадрывов, рис. 18.
Были проведены замеры твердости по Виккерсу дорожкой, через 0,5 мм с поверхности наплавленного металла до основного металла рельсовой стали. Результаты приведены в таблице 8.
Страница 4 - 4 из 6
Начало | Пред. | 2 3 4 5 6 | След. | Конец