Tecnologia de reforç de la superfície ferroviària i la seva adaptació a línies amb diferents capacitats de trànsit
Quins són els paràmetres bàsics del procés de l'enfortiment de l'extinció de la superfície per als carrils estàndard nacionals?
El nucli de l'enfortiment de l'extinció de la superfície per als rails estàndard nacionals és controlar amb precisió els paràmetres de calefacció i refrigeració. En primer lloc, s'adopta l'escalfament per inducció de -freqüència mitjana per escalfar la superfície del carril a 850-900 graus, un rang de temperatura que garanteix que la superfície del carril s'austenitzi sense cremar-se. El temps d'escalfament s'ha de controlar en un termini de 30-40 segons per garantir que la profunditat d'escalfament de la superfície de funcionament arribi als 2-3 mm, complint els requisits d'enfortiment de la duresa de la superfície. El refredament de boira d'aigua a alta pressió s'utilitza en l'etapa de refredament, amb una pressió d'aigua controlada a 0,8-1,2 MPa i una velocitat de refredament superior o igual a 15 graus / s, afavorint la transformació de l'estructura superficial en martensita fina. Després de l'extinció, es realitza un tractament de temperat a baixa temperatura a 180-200 graus durant 1 hora per eliminar l'estrès residual d'extinció i evitar esquerdes superficials al rail. La duresa de la superfície del carril tractada per aquest procés pot arribar a HRC58-62, i la resistència al desgast és més de 3 vegades la dels carrils no tractats.
Quins són els requisits tècnics especials per a l'enfortiment del revestiment làser de rails estàndard estrangers?
Per a l'enfortiment del revestiment làser de rails estàndard estrangers com ara UIC60 i AREMA115RE, el primer requisit és una bona compatibilitat entre el material de revestiment i el metall base del rail. Normalment es selecciona la pols d'aliatge a base de ferro-, i la seva composició ha d'estar propera a la proporció d'aliatge del metall base del rail per evitar que es descalin a la unió entre la capa de revestiment i el metall base. La potència del làser s'ha d'ajustar segons el model de rail: la potència del làser per als rails UIC60 es controla a 2000-2500W, i per als rails AREMA115RE, s'ha d'augmentar a 2500-3000W per garantir que el gruix de la capa de revestiment arribi uniformement a 0,5-08 mm. Es requereix protecció de gas inert durant el procés de revestiment, amb un cabal d'argó controlat a 10-15 L/min per evitar l'oxidació de la capa de revestiment. Després del revestiment, la superfície del carril s'ha de tallar fins a una rugositat Ra inferior o igual a 1,6 μm per garantir un contacte suau entre la roda i el carril. A més, cal fer proves de duresa de la capa de revestiment, amb una duresa superior o igual a HV800 i una força d'unió entre la capa de revestiment i el metall base superior o igual a 300 MPa.
Quin és l'esquema d'enfortiment de superfície preferit per als rails a les línies de gran-trànsit-de gran trànsit?
Els rails de les línies de transport de gran-trànsit-suporten una gran tensió de contacte entre les rodes- i tenen un índex de desgast ràpid, de manera que l'esquema preferit és el mètode d'enfortiment compost "apagat + revestiment làser". En primer lloc, s'aplica un tret de freqüència mitjana a la superfície de circulació del carril per millorar la duresa bàsica i la resistència al desgast de la capa superficial, i després es realitza un revestiment làser a la capa trempada per millorar encara més la resistència a la fatiga i a l'esquinçament. La superfície del rail després de l'enfortiment del compost forma una estructura de doble-capa de "capa d'enfortiment apagada + capa resistent al desgast-revestiment". La capa apagada proporciona un suport de força suficient, mentre que la capa de revestiment té una excel·lent resistència al desgast i a l'impacte. Aquest esquema pot allargar la vida útil del ferrocarril en més d'un 50% en comparació amb la tecnologia d'extinció única, adaptant-se a les necessitats de les línies de transport pesat- amb un volum de trànsit anual superior als 300 milions de tones-quilòmetres. Durant la construcció, s'ha de prestar atenció a la concordança de gruix entre la capa templada i la capa de revestiment: el gruix de la capa templada es controla a 2-3 mm, i el gruix de la capa de revestiment a 0,5-0,8 mm per evitar la concentració de tensió causada per una relació de gruix desequilibrada. A més, s'han de realitzar proves de simulació de contacte entre rodes i carrils als rails després de l'enfortiment del compost per garantir una distribució uniforme de l'esforç de contacte.
Quina és la tecnologia econòmica d'enfortiment de superfícies per als rails a les línies de velocitat normal-de baix trànsit-?
Les línies de velocitat-ordinàries-de baix trànsit tenen requisits elevats per al control de costos, de manera que es prefereix la tecnologia econòmica d'enfortiment del granallat de superfície del ferrocarril. L'enfortiment de granallada utilitza pals de ferro colat o d'acer com a projectils, amb un diàmetre de projectil controlat a 0,8-1,2 mm i una pressió d'injecció de 0,4{-0,6MPa, fent que els projectils impactin la superfície de rodament del rail a gran velocitat. Aquest procés pot formar una capa d'estrès de compressió residual amb un gruix de 0,1-0,2 mm a la superfície del carril, inhibint eficaçment l'inici i la propagació de les esquerdes de fatiga i, al mateix temps, augmentant la duresa superficial a HRC45-50. El cost de l'enfortiment del granallat és només 1/5 de l'enfortiment de trempat i 1/20 del revestiment làser, que és molt adequat per a línies de velocitat ordinària amb un volum de trànsit anual inferior a 50 milions de tones-kilòmetres. Els equips mòbils de granallat es poden utilitzar per a la construcció, que poden funcionar directament en línia sense desmuntar els rails, reduint molt els costos de construcció. A més, després de l'enfortiment del granallat, es pot aplicar una imprimació anticorrosiva del carril per estendre encara més el cicle antiòxid dels carrils i reduir la freqüència de manteniment.
Quins són els indicadors de detecció i els estàndards d'acceptació dels efectes d'enfortiment de la superfície del ferrocarril?
Els indicadors de detecció dels efectes d'enfortiment de la superfície del ferrocarril inclouen principalment la duresa superficial, l'estrès de compressió residual, la resistència al desgast i la vida a la fatiga. La duresa de la superfície la detecta un provador de duresa Rockwell: la duresa de la superfície de funcionament dels rails trempats hauria de ser superior o igual a HRC58, la duresa de la capa de revestiment làser superior o igual a HV800 i la duresa dels rails granallats superior o igual a HRC45; La tensió de compressió residual la detecta un analitzador de tensió de raigs X-: la tensió de compressió residual de la capa de granallada hauria de ser superior o igual a -300MPa, i la de la capa extingida superior o igual a -200MPa; La resistència al desgast la detecta una màquina de prova de desgast: la pèrdua de desgast dels rails reforçats s'ha de reduir en més d'un 50% en comparació amb els rails no reforçats; La vida de fatiga la detecta una màquina de prova de fatiga de flexió: la vida de fatiga dels rails reforçats s'ha d'augmentar més d'1 cop. L'estàndard d'acceptació és: es mostren 10 punts de mesura per quilòmetre de línia i tots els indicadors de cada punt de mesura han de complir els estàndards. Si 1 punt de mesura no està qualificat, es requereix un mostreig doble; si encara hi ha punts no qualificats en el mostreig doble, l'efecte de reforç d'aquest tram de línia es considera no qualificat. Després de superar l'acceptació, s'hauria d'establir un fitxer d'enfortiment per registrar el temps d'enfortiment, els paràmetres del procés i els resultats de les proves, proporcionant suport de dades per al manteniment posterior.