СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВАРНЫХ СТЫКОВ РЕЛЬСОВ ПОСЛЕ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ЗАКАЛКИ

Авторы

  • А. В. ЛЁСИН ООО «РСП-М», Россия, г. Москва Автор
  • А. И. КАРЛИНА Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, Россия, г. Москва Автор
  • Ф. Ф. ДЕРЮГИН Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, г. Иркутск Автор
  • В. Е. БЯНКИН Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, г. Иркутск Автор
  • А. А. ГОРШКОВ Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, г. Иркутск Автор

DOI:

https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-12-52-61

Ключевые слова:

рельсы, сварные стыки, зона термического влияния, контактная сварка, термическая обработка, охлаждение, спреер

Аннотация

В работе проведено исследование изменения температуры и давления при закалке заводским и модернизированным спреером системы охлаждения установки УИН. Исследовано распределение твердости при одно- и двустороннем охлаждении. Анализ полученных результатов показывает, что наибольшее снижение твердости наблюдается на расстоянии 50 мм от центра сварного шва. В этих точках находятся зоны термического влияния от воздействия индуктора индукционной установки. По нормативной документации допускается снижение твердости до 15 % при термообработке сварного стыка по сравнению с твердостью основного металла. Были получены результаты после проведения модернизации спреера охлаждения индукционной установки в части расширения зоны отверстий и увеличения диаметра отверстий нижней полки спреера. Результаты замера твердости указали на недостатки индукционного нагрева при локальной термической обработке с односторонней системой раздачи воздушной среды на индукционной установке типа УИН-001-100/РТ-С(П). Необходимо было провести доработку конструкции спреера охлаждения для увеличения интенсивности потока сжатого воздуха и обеспечения равномерного распределения скорости истечения воздуха на головку рельса. Также для достижения скорости истечения воздушной среды не ниже 200 м/с в верхнем закалочном узле нужно изменить систему управления компрессорными установками. Доработка спреера позволила увеличить интенсивность работы закалочного устройства в центральной зоне головки рельса и зонах термического влияния от индукторов. Доработка верхнего закалочного блока обеспечивает равномерное распределение воздушной среды на поверхности катания головки в процессе закалки и равномерное распределение твердости в центральной зоне головки, в зонах выкружек рельса, в переходных зонах. Это позволит исключить дефект выкрашивания и смятия металла головки рельса в процессе эксплуатации сварных стыков.

Биографии авторов

  • А. В. ЛЁСИН, ООО «РСП-М», Россия, г. Москва

    главный инженер

  • А. И. КАРЛИНА, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, Россия, г. Москва

    канд. техн. наук, научный сотрудник

  • Ф. Ф. ДЕРЮГИН , Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, г. Иркутск

    аспирант, ассистент Института информационных технологий и анализа данных

  • В. Е. БЯНКИН, Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, г. Иркутск

    аспирант, ассистент Института информационных технологий и анализа данных

  • А. А. ГОРШКОВ, Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, г. Иркутск

    студент

Библиографические ссылки

Генкин И. З. Термическая обработка стыков рельсов на индукционных установках // Автоматическая сварка. 2003. № 9. С. 41–44.

Земан С. К., Миков А. В., Осипов А. В. Методы и средства регулирования мощности в установках высо-кочастотного индукционного нагрева. Аппаратно-программные средства автоматизации технологиче-ских процессов. — Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. — 120 с.

Николин А. И. Совершенствование процессов сварки и термической обработки рельсов магистральных железных дорог: дис. ... канд. техн. наук. — М., 2004. — 200 с.

Balanovskiy A. E., Shtaiger M. G., Kondratyev V. V. etc. Determination of rail steel structural elements via the method of atomic force microscopy // CIS Iron and Steel Review. 2022. V. 23. No. 1. P. 86–91. DOI: 10.17580/cisisr.2022.01.16.

Balanovsky A. E., Shtayger M. G., Kondra'ev V. V. etc. Comparative analysis of structural state of welded joints rails using method of Barkhausen effect and ultrasound // Journal of Physics: Conference Series. 2018. V. 1118. № 1. 012006. DOI: 10.1088/1742-6596/1118/1/012006.

Konstantinova M. V., Balanovskiy A. E., Gozbenko V. E. etc. Application of plasma surface quenching to re-duce rail side wear // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 560. № 1. 012146. DOI: 10.1088/1757-899X/560/1/012146.

Бокштейн Б. С., Векслер Ю. Г., Дроздовский Б. А. и др. Металловедение и термическая обработка стали и чугуна: справочник. Т. 2: Строение стали и чугуна / под ред. А. Г. Рахштадта, Л. М. Капуткиной, С. Д. Прокошкина, А. В. Супова. — М.: Интермет Инжиниринг, 2005. — 526 с.

Rezanov V. A., Martyushev N. V., Kukartsev V. V. etc. Study of Melting Methods by Electric Resistance Weld-ing of Rails // Metals. 2022. V. 12. Iss. 12. 2135. DOI: 10.3390/met12122135.

ГОСТ Р 51685–2000. Рельсы железнодорожные. Общие технические условия.

Комплекс высокочастотный индукционный нагревательный УИН 001-100/РТ-С. Паспорт ГБНК.682322.001. 2006 г.

Дифференцированная термообработка рельсов воздушным способом по технологии “ТЭК”. — URL: https://old.npptec.ru/1193-1-differentsirovannaja.html?ysclid=m35yfbuxjv682723820.

Shur E. A., Borts A. I., Bazanova L. V. Fatigue life of damaged rails // Journal of Physics: Conference Series. 2020. V. 1431. 012071. DOI: 10.1088/1742-6596/1431/1/012071.

ТУ 0921-326-011224323–2015. Рельсы железнодорожные типа Р65 категории ДТ350 и ДТ350СС произ-водства ОАО «ЧМК», сваренные электроконтактным способом. Технические условия.

Власов В. И. Остаточные напряжения и прочность железнодорожных рельсов. — М.: Транспорт, 1973. — 67 с.

Опубликован

2026-06-11

Выпуск

Раздел

Металловедение и термическая обработка

Как цитировать

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВАРНЫХ СТЫКОВ РЕЛЬСОВ ПОСЛЕ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ЗАКАЛКИ. (2026). ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации, 80(12), 52-61. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-12-52-61