Teknologi Pengendalian Mutu untuk Sambungan Las Rel dan Solusi Adaptasi untuk Berbagai Proses Pengelasan
Apa parameter inti dari proses pengelasan flash dan pengaruhnya terhadap kualitas sambungan las?
Parameter inti dari proses pengelasan flash mencakup empat aspek: arus flash, waktu flash, tekanan yang mengganggu, dan kecepatan yang mengganggu. Kontrol yang tepat dari setiap parameter sangat penting untuk kualitas sambungan las. Arus nyala menentukan suhu pemanasan ujung rel. Arus yang terlalu besar cenderung menyebabkan ujung rel terlalu panas, sehingga menghasilkan butiran kasar dan mengurangi ketangguhan sambungan; Arus yang terlalu kecil menyebabkan suhu pemanasan tidak mencukupi, dan ujung rel tidak dapat menyatu sepenuhnya, sehingga kekuatan sambungan tidak mencukupi. Waktu flash dikontrol pada 30-60 detik. Waktu yang terlalu lama akan menyebabkan hilangnya logam yang berlebihan pada ujung rel dan mengurangi penampang sambungan; waktu yang terlalu singkat akan mengakibatkan pemanasan yang tidak merata, dan sambungan rentan terhadap cacat penetrasi yang tidak lengkap. Tekanan yang mengganggu harus dikontrol pada 150-200MPa. Tekanan yang terlalu besar cenderung menyebabkan deformasi plastis pada sambungan, sehingga mempengaruhi kehalusan garis; tekanan yang terlalu kecil tidak dapat mengeluarkan oksida dan kotoran dalam lasan, menyebabkan cacat porositas dan inklusi terak pada sambungan. Kecepatan menjengkelkan harus dikontrol pada 50-80mm/s. Kecepatan yang terlalu cepat akan menyebabkan logam las tidak dapat mengalir tepat waktu sehingga mengakibatkan keretakan; kecepatan yang terlalu lambat akan menyebabkan logam las menjadi terlalu cepat dingin sehingga mengurangi sifat mekanik sambungan.
Apa saja titik kendali mutu dan tindakan pencegahan cacat pada proses pengelasan aluminotermik?
Titik kendali mutu proses pengelasan aluminotermik terutama mencakup tiga aspek: rasio fluks, suhu pemanasan awal, dan penyegelan cetakan. Rasio fluks adalah intinya, dan rasio bubuk aluminium terhadap oksida besi harus dikontrol secara ketat pada 1:3. Rasio yang tidak tepat akan menyebabkan suhu reaksi tidak mencukupi dan menurunkan sifat mekanik logam las. Suhu pemanasan awal harus dikontrol pada 300-400 derajat. Pemanasan awal yang tidak memadai akan menyebabkan logam las menjadi dingin terlalu cepat dan menghasilkan retakan dingin; pemanasan awal yang berlebihan akan menyebabkan fluks bereaksi terlebih dahulu dan tidak dapat mengisi lasan sepenuhnya. Penyegelan cetakan harus rapat untuk mencegah udara masuk ke dalam lasan dan menghindari cacat porositas. Cacat umum pada pengelasan aluminotermik meliputi porositas, inklusi terak, dan penetrasi tidak sempurna. Upaya untuk mencegah cacat porositas adalah dengan mengeringkan fluks secara ketat dengan kadar air kurang dari atau sama dengan 0,5%; tindakan untuk mencegah cacat inklusi terak adalah dengan membersihkan kerak oksida dan kotoran di ujung rel untuk memastikan lasan bersih; langkah untuk mencegah cacat penetrasi yang tidak lengkap adalah dengan menyesuaikan suhu pemanasan awal dan rasio fluks untuk memastikan ujung rel menyatu sepenuhnya.
Apa saja jenis jalur yang berlaku pada proses pengelasan tekanan gas dan metode pengujian kualitas pengelasan?
Proses pengelasan bertekanan gas cocok untuk-jalur kereta berkecepatan tinggi dan-angkutan berat. Sambungan lasnya memiliki kekuatan dan ketangguhan luar biasa, yang dapat memenuhi persyaratan tegangan berupa-getaran frekuensi tinggi dan beban gandar yang berat. Proses pengelasan pengelasan tekanan gas adalah memanaskan ujung rel dengan campuran gas oksigen dan asetilena. Saat ujung logam mencapai keadaan plastis, berikan tekanan yang mengganggu agar ujung rel menyatu erat. Metode pengujian kualitas pengelasan dibagi menjadi inspeksi penampilan dan inspeksi internal. Inspeksi penampilan terutama memeriksa dimensi geometris dan cacat permukaan sambungan. Penyimpangan kerataan sambungan kurang dari atau sama dengan 0,2 mm/m, dan tidak boleh ada retakan, porositas, dan cacat lainnya pada permukaan; inspeksi internal mengadopsi teknologi deteksi cacat ultrasonik. Frekuensi pemeriksaan detektor cacat ultrasonik adalah 2,5MHz. Selama pengujian, probe bergerak di sepanjang lingkar sambungan untuk mengumpulkan data deteksi cacat secara real time. Seharusnya tidak ada cacat yang lebih besar dari 5mm² di dalam sambungan. Sambungan yang memenuhi syarat setelah pemeriksaan perlu dilakukan perlakuan panas berikutnya untuk menghilangkan tegangan sisa pengelasan dan meningkatkan kinerja sambungan.
Apa saja proses perlakuan panas pada sambungan las rel dan efek menghilangkan tegangannya?
Proses perlakuan panas pada sambungan las rel menggunakan metode dua-langkah "normalisasi + temper". Suhu normalisasi adalah 900-920 derajat, dan waktu penahanan adalah 20-30 menit. Perlakuan normalisasi dapat mengubah struktur metalografi sambungan las menjadi struktur perlit yang seragam, menghaluskan butiran, dan meningkatkan kekuatan dan ketangguhan sambungan. Suhu temper adalah 550-580 derajat, dan waktu penahanan adalah 60-90 menit. Perawatan temper dapat menghilangkan tegangan sisa yang dihasilkan selama proses pengelasan, dan tingkat pelepasan tegangan sisa dapat mencapai lebih dari 80%. Efek menghilangkan stres dari proses perlakuan panas sungguh luar biasa. Tegangan sisa sambungan las tanpa perlakuan panas dapat mencapai lebih dari 300MPa, yang rentan menimbulkan keretakan pada sambungan selama servis; tegangan sisa sambungan setelah perlakuan panas kurang dari atau sama dengan 50MPa, yang sangat meningkatkan ketahanan lelah sambungan. Setelah perlakuan panas, kekerasan sambungan harus diuji, dan nilai kekerasan harus sesuai dengan matriks rel dengan deviasi kurang dari atau sama dengan HRC2 untuk memastikan bahwa ketahanan aus sambungan sesuai dengan matriks rel.
Apa saja teknologi perlindungan sambungan las rel di lingkungan iklim yang berbeda?
Teknologi perlindungan sambungan las rel di lingkungan iklim yang berbeda perlu dirancang secara tepat sasaran. Masalah inti di wilayah pegunungan adalah-rekahan getas suhu rendah. Teknologi perlindungan mengadopsi struktur-lapisan ganda "lapisan insulasi + lapisan anti-korosi". Lapisan insulasi terbuat dari bahan busa poliuretan dengan ketebalan 10mm, yang dapat mengurangi dampak suhu rendah pada sambungan las dan menghindari retak pada sambungan akibat perubahan suhu yang tiba-tiba; lapisan anti-korosi terbuat dari lapisan fluorokarbon dengan ketebalan 30μm, yang memiliki ketahanan semprotan garam lebih dari 1500 jam untuk mencegah korosi sambungan. Masalah inti di daerah-bersuhu dan-kelembaban tinggi adalah oksidasi dan korosi pada logam las. Teknologi perlindungan mengadopsi skema gabungan "perlakuan pasivasi + sealant". Perlakuan pasivasi adalah dengan merendam sambungan dalam larutan pasivasi untuk membentuk film pasif yang padat untuk mencegah oksidasi logam las; sealant diterapkan pada permukaan sambungan untuk mengisolasi kelembapan dan udara serta menghindari korosi sambungan. Masalah inti di daerah salin-alkali adalah korosi oleh ion salin-alkali. Teknologi perlindungannya mengadopsi skema "lapisan galvanis + pasta-anti korosi". Ketebalan lapisan galvanis adalah 80μm, yang melindungi sambungan dengan anoda korban; pasta anti-korosi diaplikasikan pada permukaan lapisan galvanis untuk mengisolasi ion garam-alkali dan meningkatkan efek perlindungan.