Сварка рельсовых стыков машиной

Обновлено: 20.09.2024

Отдельные элементы ВСП необходимо надежно соединять между собой. И сегодня мы рассмотрим классическое решение по созданию единой магистрали – в фокусе внимания сварка железнодорожных рельсов: она выигрывает у сборной технологии, так как не дает стыков, снижающих скорость перемещения транспорта. Поэтому подробно разберемся, какими методами ее можно осуществлять и что за особенности есть у каждого из них. На основе этого вы сможете определить, чем воспользоваться в случае с вашей ЖД-линией.

Общие сведения

Этот вид обеспечения целостности полотна известен и применяется уже очень давно, пользуется стабильной популярностью и считается классическим решением, но до сих пор ведутся работы по его совершенствованию. Периодически внедряются инновационные решения, призванные убыстрить сварку, а также удешевить ее без ухудшения конечного результата.

Почему до сих пор нет какой-то единой технологии, которая была бы оптимальной? Потому что есть ограничения, возникающие при производстве рельсов: их специально делают из высокопрочных металлов, чтобы они дольше служили. И чем надежнее элемент ВСП, тем хуже он поддается контролируемому нагреву и пластическому деформированию.

Если же повысить твердость прокатного изделия сверх меры, его будет сложнее соединить с такими же конструкциями, укладываемыми в колею. Поэтому и производители двутавровых балок не экспериментируют, и ответственные подрядчики, привыкшие делать магистрали на совесть, придерживаются четко установленных стандартов, в частности, ГОСТа 103-76.

Свойства свариваемости

Решить описанную выше проблему, то есть обеспечить высокое качество стыка при сравнительно малых затратах времени и сил, позволяет правильный выбор электродов. Хорошие варианты (из тех, что постоянно есть в продаже и стоят сравнительно недорого) – это УОНИ из серий 13/45 и 13/55, которые подходят даже для ответственных объектов или усиленных конструкций.

Хотя еще важнее правильно выбрать метод и в процессе его реализации придерживаться норм и требований, прописанных в межгосударственном стандарте 103-76. Это позволит упростить работы, которые и так проводятся с не самыми благоприятными исходными данными.

Особенности сварки рельсовых стыков

Мы уже выяснили, что профили для укладки в колею выполняют из особо прочного металла, а именно из высокоуглеродистой стали. Это материал, у которого есть своя специфика термообработки: превышение температуры воздействия обернется внутренними напряжениями, появлением трещин и других мелких дефектов, способных стать причиной аварии.

Чтобы обеспечить достаточное качество шва и одновременно минимизировать вероятность возникновения микроповреждений, при соединении двух элементов ВСП необходимо соблюдать следующие правила:

Пользоваться именно профессиональным оборудованием – как наиболее точным, производительным и безопасным в своем классе.

Ответственно подойти к покупке расходников (мы уже упоминали о важности тех же электродов).

В обязательном порядке применять флюсы (там, где они необходимы) и другие вспомогательные средства припоя.

Придерживаться оптимального режима работы, выбранного ранее (особенности каждого мы еще рассмотрим).

Уделить внимание постобработке шва, а дальше проверить его соответствующими приборами на предмет целостности.

В процессе эксплуатации колеи сварные плети необходимо периодически осматривать на предмет микроповреждений, чтобы своевременно предупредить более значительные разрушения.

Виды рельсов

Химический сплав металлоконструкции, укладываемой на шпалы, играет важную роль. Согласно ГОСТам, он должен быть строго определенным для каждого профиля, и следующая таблица поможет понять, что же используется.

Технологический процесс сварки рельсовых плетей, лежащих в пути на длину блок-участка. Определение экономической эффективности укладки рельсовых плетей длиной в блок-участок , страница 2

При выполнении работ по сварке рельсовых плетей, лежащих в пути,
необходимо соблюдать требования, изложенные в п. 7.1.1.

Рельсовые вставки расчетной длины свариваются в рельсосварочном
предприятии в количестве четырех штук и в соответствии с требованиями,
изложенными в п. 7.1.11.

Рельсовые вставки доставляются к месту работ мотовозом МПТ,
оборудованным специальной траверсой в сцепе 4-х осной платформой и
выгружаются на обочину.

Замена уравнительных рельсов на рельсовые вставки производится с
использованием портальных кранов.

Рельсы уравнительного пролета снимаются с пути со сболченными
накладками и укладываются внутрь колеи, после укладки в путь рельсовых
вставок снятые уравнительные рельсы перекладываются на обочину.

До начала "окна" выполняется подготовка мест для работы сварочной головки машины ПРСМ: балласт в стыковых шпальных ящиках, вырезается.

5.6. Производственный состав

Работы по ликвидации уравнительного пролета со сваркой рельсовых плетей на длину блок-участка выполняются колонкой путевой машинной станции. В состав колонны входят две бригады монтеров пути численностью 22 чел., в том числе:

бригада № 1 -11 чел. бригада №2-11 чел.

Командный и обслуживающий персонал состоит из 8 чел., в том числе:

производитель (руководитель работ) -1 чел.

дорожный мастер -1 чел.

бригадир пути (неосвобожденные бригадиры входят в состав монтеров пути) телефонист сигналист дефектоскопист

Машинисты путевых машин в количестве 8 чел., в том числе:
машины ПРСМ - 6 чел.

в том числе: машинист -1 чел.

шлифовщик - 2 чел.

мотовоза МПТ - 2 чел.

* Для контроля за качеством сварных стыков в день "окна" дистанция пути выделяет дефектоскописта с дефектоскопным аппаратом, который работает с бригадой ПРСМ.

5.7. Организация работ

Работы по сварке рельсовых плетей, лежащих в пути подразделяются на подготовительные и основные.

5.7.1 Подготовительные работы

Работы выполняются на производственной базе, в рельсосварочном предприятии и на перегоне.

На производственной базе производится распиловка деревянных шпал на полушпалки, и погрузка их вместе с ползунами на платформу мотовоза. Рельсовые вставки требуемой длины заготавливаются на рельсосварочном предприятии и отгружаются на платформу мотовоза в сцепе с 4-х осной платформой, доставляют на перегон и выгружают на обочину.

На перегоне в пределах уравнительных пролетов и на плетях в местах последующего изгиба скрепления очищают от грязи, клеммные болты смазывают и опробуют. Полушпалки с металлическими ползунами выгружают и укладывают на месте работ. Концы рельсовых плетей, примыкающие к уравнительным пролетам на протяжении 12,5 м закрепляют.

Рельсосварочная машина ПРСМ производит сварку контрольных образцов рельсовых стыков для определения фактического укорочения рельсов в результате оплавления и осадки металла при сварке. Эти работы на графике не отражены.

Затраты труда на изготовление, транспортировку рельсовых вставок в ведомости затрат труда не учитываются.

5.7.2. Основные работы

Работы выполняются на закрытом для движения поездов перегоне в "окно" продолжительностью 4,0 часа.

После проследования последнего графикового поезда и оформления закрытия перегона установленным порядком к первому уравнительному пролету прибывает рельсосварочная машина ПРСМ К-355 А 1 и две бригады монтеров пути с портальными кранами. 11 монтеров пути (бр. №2) торцовыми ключами откручивают гайки и снимают клеммные болты на уравнительных рельсах и на 45 м рельсовых плетей, оставляя прикрепленными по 8 болтов на каждом звене, разболчивают стыковые болты и снимают накладки. 3 монтера пути (бр. №1) рельсорезным станком производят обрезку концов плетей с болтовыми отверстиями на расстоянии не менее 0,6 м от торцов и зачищают контактные поверхности до металлического блеска рельсошлифовальным станком. 3 монтера пути (бр. №2) подготавливают места для работы сварочной головки: вырезают балласт из шпальных ящиков, снимают клеммные и закладные болты на стыковых шпалах и убирают подкладки. 8 монтеров пути (бр. №1) с помощью портальных кранов снимают с пути рельсы уравнительного пролета и укладывают их внутрь колеи.

Конец рельсовой плети, примыкающей к заднему концу вставки, выводится из подкладок и отводится в сторону.

Рельсовые вставки укладываются на подкладки. Передний конец вставки стыкуется с рельсовой плетью вплотную. Задний конец вставки имеет забег относительно плети на расчетную величину.

После укладки рельсовых вставок на подкладки снятые рельсы уравнительного пролета портальными кранами перекладываются на обочину.

3 монтера пути (бр. №2) устанавливают клеммные болты и наживляют гайки на рельсовых вставках.

Сварочная головка машины ПРСМ поочередно устанавливается в стыки правой и левой нити и производит сварку стыков. После снятия грата и термообработки сварные стыки обрабатываются вначале грубой шлифовкой по всему периметру, а затем выполняется чистовая обработка поверхностей шлифовальным станком СЧР.

Дефектоскопист ультразвуковым аппаратом проверяет качество сварных стыков.

8 монтеров пути (бр. №1) закрепляют гайки клеммных болтов на рельсовых вставках.

Сварочная машина ПРСМ продвигается по вновь уложенной вставке ко второму стыку.

3 монтера пути (бр. №2) засыпают шпальные ящики балластом, устанавливают на место подкладки, клеммные и закладные болты и закрепляют их торцовыми ключами.

11 монтеров пути (бр. №1) поочередно горизонтально изгибают правую и левую нити плетей на длине 45 м до совмещения торцов рельсов. На первых 5 метрах от торцов устанавливаются клеммные болты в гнезда подкладок и наживляются гайки.

Технологический процесс сварки рельсовых плетей, лежащих в пути на длину блок-участка. Определение экономической эффективности укладки рельсовых плетей длиной в блок-участок


Фронт работ 1700 м. Продолжительность «окна» - 4 часа.

5.1. Общие условия и правила производства работ

Сварка рельсовых плетей на длину блок-участка или перегона
является частью технологического процесса усиленного капитального
ремонта бесстыкового пути.

Работы по укладке и закреплению плетей выполняются в

оптимальном температурном интервале.

При нарушении этого условия применяется принудительный ввод рельсовых плетей в оптимальный интервал по отдельным технологическим процессам.

Сварка рельсовых концов производится передвижной машиной
ПРСМ со сварочной головкой К-355-1А.

Сварка рельсовых стыков производится двумя способами: подтягиванием и с предварительным изгибом.

Рельсовые вставки и рубки с клееболтовыми изостыками
доставляются к месту работ без болтовых отверстий; рельсовые плети с
болтовыми отверстиями.

В подготовительный период рельсосварочной машиной, которой будет производиться сварка плетей, необходимо произвести сварку двух контрольных образцов.

При сварке контрольных образцов определяется фактическое укорочение рельсов на каждый сварной стык в результате оплавления и осадки. Укорочение определяют разницей измерений до и после сварки между рисками, нанесенными на головки двух свариваемых кусков рельсов.

Измерение выполняют линейкой с точностью до 0,5 мм. Уменьшение длины рельсов должно быть занесено сварщиком в сменный рапорт.

Испытывать контрольные образцы допускается в рельсосварочном предприятии в течение срока, не превышающего 1-2 дней. В случае неудовлетворительных результатов испытаний контрольных образцов сварные стыки должны быть забракованы.

Сварные стыки должны соответствовать требованиям, изложенным в Технических указаниях "О восстановлении контактной сваркой лопнувших и дефектных рельсовых плетей бесстыкового пути".

При работе машины ПРСМ сварочные головки К-355-1А должны
быть направлены в сторону привариваемой плети.

Переезд по сварному стыку допускается не ранее, чем через 15 мин.
после окончания сварки.

Для обеспечения доступа сварочной головки к свариваемому стыку
и последующей его обработки балласт из стыковых шпальных ящиков
вырезается, клеммные и закладные болты снимают и убирают подкладки.

Продолжительность "окон" для укладки и сварки плетей в каждом
варианте устанавливается конкретными условиями производства работ,

Рельсовая вставка, заменяющая уравнительный пролет,
изготавливается в рельсосварочном предприятии. Длина вставки должна
соответствовать суммарной величине длины рельсов уравнительного пролета,
величине стыковых зазоров, длине обрезаемых концов под сварку и толщине
металла на осадку и оплавление.

При выполнении работ по данным технологическим процессам
необходимо соблюдать требования Правил технической эксплуатации
железных дорог Российской Федерации, Инструкции по сигнализации на
железных дорогах Российской Федерации, Инструкции по движению поездов и
маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации, Инструкции
по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых
работ, Технических указаний по устройству, укладке и содержанию
бесстыкового пути, Инструктивных материалов по сварочно-наплавочным

работам в путевом хозяйстве части 1-3, Технических условий "Стык изолирующий рельсов типа Р65 с комбинированными металлокомпозитными накладками", Технических условий "Рельсы железнодорожные новые сварные", Правил по охране труда при содержании и ремонте железнодорожного пути и сооружений.

5.2. Способы сварки

При длине привариваемой плети более 120 м сварка производится с предварительным изгибом привариваемой плети.

5.2.1. Сварка с предварительным изгибом привариваемой плети

При сварке с предварительным изгибом (рис. 2, ) раскрепляется только часть плети. На участке ВС длиной 5 м гайки отвертывают на несколько оборотов для облегчения продольного перемещения. На участке СД длиной 40 м клеммы полностью удаляют. Раскрепленную часть плети поднимают над ребордами подкладок и изгибают в горизонтальной плоскости на прямых участках в сторону оси пути, а на кривых — в наружную сторону кривой.

Изгиб плети следует заканчивать, когда торец плети совпадает с торцом приваренной ранее рельсовой вставки.

В процессе сварки изогнутая часть плети выпрямляется под действием продольного усилия, создаваемого сварочной машиной. По окончании сварки плеть не должна занимать исходного положения — стрела остаточного изгиба должна оставаться в пределах 15—30 см. Если остаточная стрела (наибольшее расстояние от внутреннего относительно изгиба плети края подошвы до наиболее удаленной от рельса реборды подкладки) выходит за указанные пределы, сварной стык должен быть забракован и вырезан из плети.

Фактическая остаточная стрела изгиба должна быть записана сварщиком в сменный журнал.

После остывания замыкающего стыка (через 2—3 мин после окончания сварки) оставшуюся изогнутую часть рельсовой плети выпрямляют приложением поперечного усилия. Постановку клемм и закручивание гаек нужно выполнять в направлении от замыкающего сварного стыка.

Сдвиг плети СД при ее изгибе перед сваркой и при выправлении после сварки должен происходить по трем скользунам, равномерно распределенным на участке изгиба; должно быть обеспечено свободное, без большого трения перемещение по ним.

Если сварка выполняется при температуре ниже оптимальной температуры закрепления более чем на 5 °С, то перед сваркой необходимо рассчитать удлинение конца плети (в зоне первого свариваемого стыка), необходимое для последующего ввода плети на участке производства работ в оптимальную температуру закрепления.

Рис. 2 . Схема изгиба рельсовой плети при сварке с предварительным

А, В - места сварки; С, Д - начало и конец изгиба плети; 1 - направление движения ПРСМ; 2 - рельсовая плеть не раскрепляется; 3 - вставка; 4 - скрепления ослабляются; 5 - скрепления удаляются.

5.3. Общая характеристика пути

Участок пути двух путный, электрифицированный, оборудован
автоблокировкой. В плане путь имеет 30% прямых и 70% кривых участков.

Верхнее строение пути до ремонта:

- скрепление типа КБ;

-накладки на инвентарных рельсах 4-х дырные, на рельсах уравнительных пролетов 6-ти дырные.

В пределах одного блок-участка уложены три пары рельсовых плетей; на границах блок-участков в уравнительных пролетах расположены изолирующие стыки с металлокомпозитными накладками.

Верхнее строение пути после ремонта:
-конструкция пути не меняется.

Рельсы уравнительных пролетов заменены на рельсовые вставки. Рельсовые плети сварены до длины блок-участка.

Алюминотермитная сварка железнодорожных стыков

К надежности и прочности соединения рельсов предъявляются высокие требования, соблюдение которых не могут обеспечить классические способы. Поэтому при прокладке или ремонте железнодорожных путей применяют специальные технологии. Самой удобной и эффективной из них признана алюминотермитная сварка.

Алюминотермитная сварка рельсов

Что такое алюминотермитная сварка

Сущность алюминотермической технологии основана на восстановлении железа из оксидов при взаимодействии с окислами алюминия. Протекание реакции сопровождается выделением тепла, достаточного для плавления металла. Для алюминотермитной технологии используют смесь (термит), состоящую из 23% измельченного алюминия и 77% железной окалины. Чтобы характеристики шва были близкими к параметрам материала рельсов, в порошок добавляют легирующие элементы и частички стали.

Смесь засыпают в тигель, установленный над стыком. Для начала реакции восстановления порошок нагревают до 1000⁰С воспламенителем с однопорционным зарядом. После поджигания в результате химического взаимодействия ингредиентов температура смеси поднимается до 2400⁰C, восстановленное железо плавится, стекая вниз, заполняет зазор стыка. Для повышения надежности соединения алюминотермитная сварка завершается уплотнением шва специальным прессом.

Достоинства и недостатки

Популярность технологии объясняется тем, что алюмотермитная сварка обладает следующими преимуществами по сравнению с другими способами:

  1. Высокая скорость проведения работы. Полный цикл создания соединения занимает не больше получаса. Бригада, используя метод разделения труда, может за час наложить 10 -12 швов. Это возможно если один выполняет подготовку и переходит к следующему стыку, другой проводит сварку, третий обрабатывает соединение
  2. Нет привязки к стационарным источникам электропитания, что позволяет использовать алюминотермитную технологию в полевых условиях.
  3. Не требуются дорогие материалы и сложное оборудование, поэтому сокращаются затраты на обслуживание железнодорожных путей. Все необходимое есть в магазинах стройматериалов.
  4. Снижается износ колес вагонов, локомотивов.
  5. Улучшается плавность хода составов.
  6. Чтобы освоить алюминотермитную технологию, достаточно провести 2 — 3 сварки.

К недостаткам алюминотермической технологии относятся:

  • легкая воспламеняемость термита требует осторожного обращения при хранении, транспортировке, применении;
  • трудоемкость подготовительных мероприятий;
  • невозможность применения технологии при температуре ниже +5⁰C;
  • при попадании воды в зажженную смесь происходит активное разбрызгивание металла, поэтому в дождливую погоду нужно устанавливать навес.

Применяемое оборудование и материалы

Для проведения алюминотермитной сварки рельсов нужно приготовить:

  • бочку с термитом, закрытую заглушкой;
  • форму в соответствии с профилем рельсов;
  • если вместо бочки применяется развесочная смесь, потребуется тигель из тугоплавкого материала;
  • пресс для сжатия шва;
  • шлифовальную машинку;
  • молоток, зубило;
  • металлическую лопатку для снятия горящего шлака;
  • газовую горелку для предварительного нагрева.

Из расходных материалов потребуется:

  • мелкодисперсный термит с гранулами не более 0,5 мм;
  • термостойкая паста для заделывания трещин и щелей;
  • пропан и кислород для горелки в баллонах.

Процесс алюминотермитной сварки рельсов

Перед началом работы нужно убедиться, что термита достаточного для полного заполнения стыка, иначе придется все переделывать. Технология алюмотермитной сварки жд стыков выполняется поэтапно в строгой последовательности.

Подготовительные работы

На участках рельсов, расположенных рядом со стыком, снимают крепления к шпалам, а дальние ослабляют. Это необходимо для того, чтобы они не мешали при установке и для снятия напряжения металла. Участки возле стыка нагревают горелкой, очищают от ржавчины. Затем рельсы выставляют так, чтобы между торцами было расстояние 25 мм.

Расстояние между торцами рельсов выдерживают 25мм

Выравнивание рельсов

Далее на всех креплениях убирают прокладки, заменяя их клиньями с обеих сторон. Чтобы соединение выдерживало нагрузку от проходящих жд составов без деформаций, рельсы должны быть прямолинейными по горизонтали и вертикали. Предварительную установку делают на глазок. Затем, подбивая клинья молотком, добиваются необходимого положения. Для контроля к поверхностям рельсов прикладывают метровую металлическую линейку.

Установка форм

Ориентируясь по измерителю, устанавливают зажимное устройство на нужном расстоянии от стыка. Накладывают форму, оставшиеся щели замазывают термостойкой пастой. Сверху устанавливают подставку с воронкой, над которой размещают бочку с термитом. При использовании развесной смеси потребуется тигель. Горелку крепят по центру соединения чуть выше оси рельсов.

Форма для алюминотермитной сварки рельсов

Нагрев и сварка

Для предварительного подогрева места соединения на горелку подают пропан под давлением 1,5 Бар и кислород 0,5 Бар. Через 1,5 — 2 минуты горелку гасят, убирают. Если к качеству шва не предъявляются повышенные требования, эту процедуру можно пропустить. После поджигания термитной смеси специальным запалом, расплавленный металл начинает стекать внутрь формы. В это время (20 — 30 сек) нельзя изменять положение тигля. После опорожнения его снимают, а также крышки и поддоны для шлака. Форму разбирают через 4 минуты, когда завершится кристаллизация металла.

Шлифовка и контроль качества

После окончания алюминотермитной сварки стык обрабатывают с боков и сверху, чтобы рельсовое полотно было гладким. Место соединения в течение 10 минут прогревают горелкой, после чего зубилом или болгаркой удаляют наплывы. Окончательную шлифовку проводят абразивными инструментами после остывания, контролируя процесс щупом и линейкой. Качество выполненного соединения проверяют методом статичного изгиба по подошве или головке рельса. Ход испытаний контролируют по измерительным приборам.

Несмотря на высокие температуры, возникающие при выполнении алюминотермитного соединения рельсов, технология не считается опасной. Непосредственно сваркой должен заниматься опытный рабочий. Все члены бригады должны быть обеспечены спецодеждой из негорючей ткани, защитными очками, сигнальными жилетами.

Как сваривают рельсы

Монтаж железнодорожных магистралей проводится двумя методами: сборным и сварным. Второй предпочтительнее, потому что сборные стыки снижают скорость движения подвижного состава. Сварка рельсов производится несколькими методами. При выборе способа монтажа бесстыковых линий учитывают свариваемость материала и стоимость работ. Наиболее распространенные: контактная и алюмотермитная сварка, есть и другие виды. О каждом стоит сказать отдельно. Стыки варят с использованием специального оборудования.

Сварка рельсовых стыков

Особенности сваривания рельсов

Железнодорожный профиль производят из высокоуглеродистых сталей, характеризующихся плохой свариваемостью. При термической обработке на металле образуются трещины, возникают внутренние напряжения. При сварке рельсовых плетей такое недопустимо, дефекты полотна могут стать причиной аварии.

Для работы необходимо:

  • профессиональное оборудование;
  • качественные расходные материалы;
  • контрольные приборы, проверяющие целостность шва.

Для образования прочного соединения толстостенные балки необходимо проваривать на всю глубину. После сварки стыка необходимо выровнять поверхность, чтобы шов не разрушался.

Виды рельсов

Для выбора способа сварки учитывают химический состав сплава. Для каждого вида профилей ГОСТом определены марки стали.

Способы сварки рельсовых стыков

При выборе технологии учитывают свариваемость сталей, их текучесть, пластичность. Немаловажный фактор – трудозатраты, стоимость оборудования. С учетом всех составляющих решают, как сваривать рельсы.

Для заделки стыков используют следующие технологии:

  • электродуговую;
  • электроконтактную;
  • алюмотермитную;
  • газопрессовую.

На предприятиях чаще используют термитную сварку рельсов, реже контактную. У каждой технологии есть преимущества.

Электродуговой

Сварка рельсов с использованием электродов используется для стыков и плетей. Ванным способом удается получить прочное соединение. Концы укладывают на небольшом возвышении над полотном с зазором 14–16 мм в специальную ванночку, удерживающую расплав. В стык вертикально помещается электрод диаметром 5 или 6 мм. При подаче высокочастотного переменного или постоянного тока прямой полярности мощностью 300–350 ампер в зависмости от толщины профиля, расплав постепенно заполняет весь стык. Диффузионный слой создается по всему сечению. Для сварки рельсов используют электроды с основным видом покрытия:

  • отечественные УОНИ 13/45 и УОНИ 13/55,
  • японские LB 52U.

Их предварительно прокаливают: в течение 2 часов выдерживают при температуре 180 – 230°С.

Достоинства электродуговой сварки:

  • не нужно использовать флюс, обмазка создает слой шлака над ванной, он препятствует окислению;
  • не требуется предварительной разделки торцов;
  • для образования плотного соединения не нужно дополнительно прикладывать усилий;
  • доступность, в качестве генератора тока используют трансформаторы, выпрямители и профессиональные инверторы.

После охлаждения ванны стык зачищают, снимают окалину, выравнивают поверхность головки рельса.

Термитный

Метод основан на способности алюминия восстанавливать окись железа с большим выделением тепла. Сварку рельсов по алюмотермитной технологии освоили больше века назад. При поджоге термита в рабочей зоне создается температура от 1200 до 2000°С в зависимости от химического состава сплава. Восстановленное железо затекает в форму, по профилю совпадающую с рельсом.

В термит помимо оксида железа и алюминия входят легирующие добавки, небольшие кусочки металла (они затормаживают химический процесс). Шлак, образующийся при расплаве, всплывает, его удаляют после охлаждения металла.

Самое главное преимущество метода – высокая скорость термитной сварки рельсов. Он применяется для закаленных и холоднокатаных балок. Его используют при монтаже магистральных железнодорожных линий и плетей.

Газопрессовый

Сварку рельсовых стыков этим методом проводят на пластичных сталях. Температура в зоне стыка концов повышается за счет энергии сдвига. Она выделяется при высоком давлении. Образуется качественное соединение за счет однородности диффузного слоя. Для плотной стыковки рельсов торец прорезают рельсорезом. Металл консервируют 4-хлористым углеродом или дихлорэтаном, под составом металл не окисляется. Стык нагревают до температуры вязкости, под 10–15-тонным давлением гидропресса слои сдвигаются, торцы плавятся, образуется диффузный слой.

Главные достоинства газопрессового метода:

  • однородность химического состава;
  • отсутствие окалины, процесс протекает внутри профиля;
  • возможность соединяться профиль любой конфигурации и толщины.

Электроконтактный

Автоматная технология основана на нагреве стыка за счет пронизывающей электродуги, возникающей под воздействием высоких токов небольшого напряжения. Электроконтактная сварка проводится самоходными комплексами МСГР-500, МС-5002, К-190 непосредственно в месте укладки или с небольшим смещением ветки. Для разного вида рельсового профиля используют сменные контактные головки. Работу проводят методом непрерывного оплавления или импульсным прогревом рельсов.

Контроль качества рельсовых стыков

От прочности соединений зависит безопасность движения, поэтому вне зависимости от способа сварки проводится проверка стыков рельсов любым из методов неразрушающего контроля. Особенно внимательно проверяются швы, сделанные ручным сварочным оборудованием. Помимо структуры проверяется ровность головки рельса, на которую опирается колесо во время движения.

Читайте также: