Suðusamhæfismat og suðuvalstækni fyrir erlenda staðlaða teina
Hverjar eru grunnvísarnir til að meta suðusamhæfi alþjóðlegra staðlaðra teina og hvernig hafa þeir áhrif á val á suðuferlum?
Kjarnavísarnir til að meta suðusamhæfi alþjóðlegra staðlaðra teina erukolefnisjafngildi (Ceq)ogsprungunæmisstuðull (Pcm), sem endurspegla beint suðusprungutilhneigingu járnbrautarinnar. Því hærra sem kolefnisjafngildið er, því augljósari er herðingartilhneiging járnbrautarinnar, því líklegri til kuldasprungna við suðu og því verri er suðusamhæfi; þegar kolefnisjafngildið er minna en eða jafnt og 0,45% er suðuhæfni góð og hægt er að nota hefðbundið leiftursuðuferli. Sprungunæmisvísitalan leggur áherslu á að meta áhrif málmblöndurþátta á sprungur. Því hærra sem Pcm gildið er, því meiri hætta er á síðkomnum sprungum í soðnu samskeyti. Kolefnisígildi UIC60 járnbrautar er um 0,42%, sem hefur góða suðusamhæfni og hægt er að laga það að almennu flasssuðuferlinu í Kína; kolefnisígildi ASTM136 Grade4 járnbrautar er 0,50%, sem hefur lélega suðusamhæfni og krefst forhitunar suðuferlis. Þess vegna er mat á þessum tveimur vísbendingum forsenda þess að ákvarða hitastig suðuforhitunar, haldtíma og eftir{11}}hitameðferðarferli suðu.
Hvaða galla í suðusamskeytum stafar af ósamræmi milli alþjóðlegra staðlaðra teina og innlendra staðlaðra suðuefna?
Misræmið milli alþjóðlegra staðlaðra teina og innlendra staðlaðra suðuefna mun fyrst leiða til ófullnægjandi styrks á soðnu samskeyti. Ef styrkur suðuefnisins er lægri en járnbrautargrunnmálmsins er samskeytin viðkvæm fyrir plastaflögun við lestarálag, sem myndar lágan samskeyti; ef styrkur suðuefnisins er of hár, er samskeytin ófullnægjandi og brothætt brot. Í öðru lagi mun það valda suðusprungum. Misræmið á milli álsamsetningar suðuefnisins og járnbrautarinnar mun leiða til mikils munar á stækkunarstuðlinum á milli suðumálms og grunnmálms, sem veldur miklu suðuálagi meðan á kælingu stendur og myndar heitar sprungur eða kaldar sprungur. Að auki mun það valda suðugljúpi og gjallinnihaldi. Afoxunargeta suðuefnisins getur ekki passað við járnbrautarefnið og ekki er hægt að fjarlægja gasið og óhreinindin í bráðnu lauginni á áhrifaríkan hátt við suðu, sem leiðir til lélegrar þéttleika suðu. Þessir gallar munu draga verulega úr þreytulífi soðnu samskeytisins og hafa áhrif á öryggi línunotkunar.
Af hverju er sérstakt suðuefni með hátt manganinnihald ákjósanlegt við suðu á UIC teinum?
UIC teinar (eins og UIC900A/B) einkennast af miklu manganinnihaldi (1,0%-1,5%). Mangan getur bætt styrk og hörku járnbrautarinnar og bætt suðuhæfni. Að forgangsraða vali á sérstökum suðuefnum með hátt manganinnihald getur haldið álsamsetningu suðumálmsins í samræmi við grunnmálm UIC járnbrautarinnar, tryggt samstillingu vélrænna eiginleika og stækkunarstuðla milli suðu og grunnmálms og dregið úr suðuálagi. Mangan hefur einnig góð afoxunar- og brennisteinslosunaráhrif, sem getur á áhrifaríkan hátt dregið úr líkum á suðugljúpi, gjallinnihaldi og heitum sprungum og bætt þéttleika suðu. Ef notuð eru venjuleg suðuefni sem innihalda lítið mangan er manganinnihald suðumálmsins ófullnægjandi, sem leiðir til þess að suðustyrkur og seigja verður lægri en grunnmálmsins og suðusamskeytin verða hætt við þreytuskemmdum. Þess vegna ætti að velja sérstakt leiftursuðuefni með manganinnihald Stærra en eða jafnt og 1,2% fyrir UIC járnbrautarsuðu til að ná jafngildum samskeyti.
Þegar teinar eru soðnar á staðbundnum staðla, hvernig á að stilla forhitastigið fyrir-suðu eftir efninu?
For-forhitunarhitastig fyrir suðu fyrir staðbundna suðu á alþjóðlegum stöðluðum teinum er aðallega byggt á kolefnisjafngildi og innihaldi málmblöndunnar í teinum. Því hærra sem kolefnisjafngildið er, því hærra þarf forhitunarhitastigið. Fyrir JIS SKZ3 teina með kolefnisjafngildi Minna en eða jafnt og 0,40% er suðuhæfni góð og engin forhitun eða aðeins lág-forhitun (50-80 gráður) er nauðsynleg til að forðast kaldar sprungur. Fyrir UIC900B járnbrautir með kolefnisígildi 0,40% -0,48% þarf að stjórna forhitunarhitanum við 100-150 gráður til að draga úr kælihraða suðusvæðisins og draga úr myndun hertu mannvirkja. Fyrir ASTM136 Grade4 teina með kolefnisígildi ＞0,48% þarf að hækka forhitunarhitastigið í 180-220 gráður. Háhitaforhitun hægir á kælihraða, losar um suðuálag og kemur í veg fyrir seinkar sprungur. Forhitunarhitastigið ætti að ná jafnt yfir 100 mm svið suðuenda járnbrautanna til að koma í veg fyrir ójafnvægi álags af völdum ófullnægjandi staðbundinnar forhitunar.
Hvaða vandamál leysir hitameðhöndlun eftir-suðu á alþjóðlegum stöðluðum teinasoðnum samskeytum aðallega?
Kjarnatilgangur eftir-suðuhitameðferð á alþjóðlegum stöðluðum teinasoðnum samskeytum er að útrýma suðuafgangi, stilla samskeytin og bæta hörku samskeyti, aðallega leysa þrjú lykilvandamál. Fyrst skaltu útrýma suðuafgangi álags. Togstreitan sem myndast við suðu getur valdið því að samskeytin sprunga auðveldlega. Með háum-hitahitun við 600-650 gráður er hægt að minnka afgangsstreituna um 30%-50%. Í öðru lagi, betrumbæta korn. Kornin á suðuhitasvæðinu- sem verða fyrir áhrifum verða gróft vegna hás hita, sem leiðir til lækkunar á hörku. Hitameðhöndlun eftir-suðu getur betrumbætt grófu kornin og endurheimt seigleika liðanna. Í þriðja lagi, útrýma hertu mannvirki. Fyrir alþjóðlega staðlaða teina með háu innihaldi málmblöndunnar myndast auðveldlega hörð og brothætt martensítbygging á suðuhitasvæðinu-. Hitun eftir suðu getur umbreytt þeim í mildað sorbít með góðri hörku. Að auki getur hitameðhöndlun eftir suðu jafnað hörku samskeytisins, stjórnað hörkufráviki milli samskeytisins og grunnmálms innan HB±20 og forðast streituþéttni af völdum skyndilegra breytinga á hörku.