Bėgių tiesinimo liekamojo įtempimo įtaka suvirintų jungčių kokybei
Kur tiesinimo liekamasis įtempis sutelktas bėgiuose ir kas jį sukelia?
Tiesinimo liekamasis įtempis daugiausia sutelktas abiejose bėgio galvutės pusėse, bėgio pagrindo kraštuose ir pereinamojoje zonoje tarp bėgio juostos ir galvutės. Karštai valcuoti bėgiai turi natūralų lenkimą, o šaltas tiesinimas verčia juos tiesiai per išorinį slėgį, sukurdamas liekamąjį tempimo įtempį suspaustose vietose ir liekamąjį gniuždymo įtempį ištemptose vietose. Bėgio galvutė ir pagrindas tiesinimo metu patiria didžiausią deformaciją, todėl susidaro didžiausia įtempių koncentracija. Šie įtempimai išlieka viduje ir tampa potencialiais įtrūkimų sukėlėjais.
Kokios mirtinos pasekmės atsiranda dėl liekamojo įtempio ir suvirinimo šiluminio įtempio superpozicijos?
Suvirinant susidaro stiprus šiluminis įtempis, o šalia suvirinimo siūlės esantis metalas stipriai plečiasi ir susitraukia. Kai suvirinimo terminis įtempis sutampa su tiesinimo likutiniu tempimo įtempimu, vietinis įtempis viršija plieno takumo ribą ir netgi tempimo stiprumą. Dėl per-įtempimo būsenos suvirinimo ar karščio paveiktoje zonoje atsiranda įtrūkimų, ypač šaltų įtrūkimų, atsirandančių praėjus valandoms ar dienoms po suvirinimo. Dėl įtrūkimų labai susilpnėja jungties stiprumas ir traukinio eksploatavimo metu lengvai nutrūksta bėgiai, kyla pavojus eismo saugumui.
Kuo skiriasi Kinijos ir tarptautiniai standartai kontroliuojant tiesinimo liekamąjį įtempį?
Kinijos standartai reikalauja vienodo liekamojo įtempio pasiskirstymo po ištiesinimo, kai paviršiaus liekamasis tempimo įtempis ant bėgio galvutės neviršija nustatytų ribų, atitinkantis buitinius suvirinimo poreikius. Tarptautiniai standartai, tokie kaip UIC 60 ir EN 13674, nustato griežtesnę greitųjų bėgių-kontrolę, ribojančias ne tik įtempių vertes, bet ir reikalaujant aptikti įtempių pasiskirstymą ultragarsu arba aklinųjų skylių metodais. Kai kurie tarptautiniai bėgiai grūdinami internetu, kad būtų pašalintas liekamasis įtempis ir užtikrinamas įtempių stabilumas suvirinimo metu. Šis skirtumas atsiranda dėl aukštų-greičių linijų suvirinimo jungčių patikimumo reikalavimų.
Kokie metodai dažniausiai naudojami siekiant pašalinti tiesinimo liekamąjį įtempimą prieš pristatant bėgius?
Labiausiai paplitęs metodas yra internetinis žemos{0} temperatūros grūdinimas, kai naudojamas kontroliuojamas šildymas, kad būtų atpalaiduota vidinė metalo struktūra ir pašalintas liekamasis įtempis. Didelio-tikslumo bėgiams taikomas natūralus senėjimas,-saugant bėgius tam tikrą laikotarpį, kad būtų galima lėtai atsipalaiduoti, nors tai atima daug laiko. Be to, optimizavus tiesinimo procesą taikant kelių ritinių laipsnišką tiesinimą, siekiant sumažinti vieną deformaciją, galima sumažinti liekamąjį įtempį šaltinyje.
Kaip sumažinti riziką, kylančią dėl bėgių likutinio įtempimo suvirinimo vietoje-?
Prieš suvirindami pašildykite bėgio galus iki nurodytos temperatūros, kad sumažintumėte temperatūrų skirtumus ir sumažintumėte šiluminio įtempio smailes. Griežtai laikykitės suvirinimo procedūrų, kad kontroliuotumėte suvirinimo greitį ir temperatūrą, išvengiant pernelyg didelio šiluminio įtempimo. Po suvirinimo atlikite po-suvirinimo terminį apdorojimą (normalizavimą arba grūdinimą), kad pašalintumėte suvirinimo šiluminio ir liekamojo įtempio superpoziciją. Tuo tarpu venkite suvirinimo vietose, kuriose yra didelė tiesinimo deformacija, kad išvengtumėte rizikos dėl šaltinio.