جوشکاری ریل‌ها

جوشکاری ریل راه آهن برای نخستین بار حدود سال ۱۸۹۰ مورد استفاده قرار گرفت. اولین خطوط راه آهن در کشور آلمان افتتاح شد. برای جوشکاری ریل راه آهن از ترمیت استفاده می شود. این نوع ریل ها در مقایسه با ریل های الکتریکی سایش کمتری دارند و در مدت زمان کوتاهی به سرعت نصب می شوند. برای جوشکاری ریل راه آهن از منیزیم و کروم استفاده می شود. استفاده از جوش ترمیت برای جوشکاری ریل راه آهن از روش های محبوب و پرطرفدار می باشد هرچند امروزه از روش های دیگری نیز برای ساخت ریل راه آهن استفاده می شود.

جوشکاری ریل راه آهن

برای جوشکاری ریل راه آهن در ابتدا ریل ها را تمیز می کنند به طوری که سطح آن صاف و مسطح شود سپس انتهای ریل ها را به هم نصب می کنند. برای این که جوشکاری ریل راه آهن کاملا مناسب و به درستی انجام گیرد انتهای ریل ها باید به فاصله ۲۵ میلیمتر از یکدیگر قرار گیرند. در صورتی که جوشکاری دچار ایراد شود قسمت انتهایی ریل ها را به اندازه ۷۵ میلیمتر برش داده می شود و آن بخشی از ریل که طی فرآیند جوشکاری ایراد پیدا کرده است، یک جوش جدید با ترمیت می زنند.

شرکت اورین الکتریک ، تولید کننده انواع دستگاه جوشکاری رکتی فایر ، تکفاز و سه فاز اینورتری ، دستگاه جوشکاری CO2 ، و دستگاه جوش آرگون و برش پلاسما ، آماده ارائه و فروش محصولات تولیدی و همچنین خدمات درخواستی به مشتریان محترم ، می باشد . به منظور تماس با کارشناسان و ارائه راهنمایی و مشاوره ، با شماره ☎️   ۰۹۱۲۱۲۶۰۱۴۲ و سایر شماره های درج شده در سایت تماس حاصل نمایید.

 

در انتهای ریل راه آهن قالبی که دارای شن و ماسه ی سخت می باشد را در اطراف ریل قرار می دهند این قالب های شن و ماسه به صورت دو یا سه تکه هستند. با استفاده از یک مشعل انتهای ریل و فضای داخل قالب را گرم می کنند. ترمیت را در اندازه ی تعیین شده به همراه یک فلز با آلیاژ کم را داخل  یک ظرف نسوز قرار می دهند. در این هنگام زمانی که دمای ریل راه آهن به درجه گرمای مناسب رسید ترمیت شروع به اشتغال می کند و واکنش بین مشعل ترمیت و فلز با آلیاژ کم در مدت زمان کوتاه انجام می گیرد.

عملیات جوشکاری ریل راه آهن

برای یک جوشکاری مناسب و درست باید ترمیت را در اندازه ی تعیین شده به همراه یک فلز با آلیاژ کم  داخل ظرف نسوز قرار داد. در این هنگام زمانی که دمای ریل راه آهن به درجه گرمای مناسب رسید ترمیت شروع به اشتغال می کند و واکنش بین مشعل ترمیت و فلز با آلیاژ کم در مدت زمان کوتاه انجام می گیرد.

زمانی که فولاد ذوب می شود وارد قالب شده و در انتهای ریل جوش زده می شود. از آن جایی که سرباره به نسبت فولاد مذاب سبکتر می باشد، پس از جوشکاری ریل راه آهن از ظرف خارج می شود تا داخل حوضچه ریخته شود زمانی که خنک می شود از یکدیگر جدا می شوند باید صبر کنید تا کلیه عملیات جوشکاری ریل راه آهن خنک شود پس از این مرحله قالب را خارج می کنیم جوش را با استفاده از ابزارهایی مانند سنگ شکن تمیز می کنیم. مدت زمان لازم پس از عملیات جوشکاری ریل راه آهن تا زمانی که قطار بتواند از ریل جوشکاری شده عبور کند با توجه به دمای محیط جوشکاری بین ۴۵ دقیقه تا بیشتر از ۱ ساعت می باشد.برای حرکت قطار ریل باید به دمای مناسب برسد.

ترمیت مورد استفاده در جوشکاری ریل راه آهن

زمانی که برای جوشکاری ریل راه آهن از ماده ی ترمیت استفاده می شود برای اینکه ریل راه آهن را به سیم های موجود در ریل ها متصل کنند از آلیاژی از جنس مس با قالبی از جنس گرافیت استفاده می شود. از جمله ویژگی های قالب گرافیتی این است که می توان چندین بار از این قالب استفاده کرد به این علت که ویژگی های فیزیکی آلیاژ مس از جمله دما و گرمای آن به اندازه آلیاژهای فولادی مورد استفاده در جوشکاری ریل راه آهن نیست. نکته ی دیگری که در مورد آلیاژ مس وجود دارد این است که حجم آلیاژ مس بسیار اندک است و قالب گرافیت با سرعت بسیار کم به سمت راه آهن بسته می شود. در جوشکاری ریل راه آهن وزن جوش در حدود ۱۳ کیلو گرم است.

قالبی که از شن و ماسه ساخته شده است بسیار سخت، سنگین و حجیم است این قالب باید از نظر ایمنی به طور کامل بازرسی شود و بعد از آن برای آزمایش تحمل دمای بالا در معرض گرمای شدید قرار گیرد. یکی از نکات اساسی در هنگام طراحی جوشکاری ریل راه آهن این است که انبساط و انقباض ریل راه آهن نیز در نظر گرفته شود.

جوشکاری راه آهن با روش فلش بات

برای جوشکاری ریل راه آهن با استفاده از روش فلش بات باید در ابتدا دو ریلی که قرار است به هم متصل شوند در مقابل یکدیگر قرار داد. سپس با استفاده از منبع تغذیه، مقطع ریل ها را به یکدیگر نزدیک می کنند. منبع تغذیه مقطع ریل را گرم خواهد کرد این گرما سبب ذوب انتهای ریل می شود و بعد از آن نیروی لازم برای جوشکاری و اتصال ریل اعمال می شود. از جمله مزیت های جوشکاری با روش فلش بات عبارتند از:

• این نوع جوشکاری دارای کیفیت بسیار بالایی است.
• برای اتصال ریل راه آهن از سازه های فرفورژه استفاده می شود.
• دارای خواص مکانیکی مناسبی است.
• فاصله ی فلز با فلز پایه بسیار کم می باشد.
• با استفاده از این روش می توان راندمان تولید را به میزان زیادی افزایش داد.
• این روش مورد استفاده در جوشکاری ریلی کارخانه،ریلی پایه و ریلی فولادی استفاده می شود.
• اتصالات در این جوشکاری بسیار قوی است.

از جمله معایب جوشکاری فلش بات این است که بسیار گران است نیاز به تجهیزات بسیار زیاد و منبع تغذیه و ژنراتور است.تنظیمات جوشکاری بسیار سخت است. در طول عملیات جوشکاری با فلش بات راه آهن دچار سوختگی شدید می شود.

استفاده از فشار گاز برای جوشکاری راه آهن

در جوشکاری با فشار گاز برای گرم کردن قسمت انتهایی ریل راه آهن از سوخت گازی استفاده می شود. پس از گرم کردن ریل راه آهن قسمت انتهایی ریل مذاب می شود. در مرحله بعد برای اتصال قطعات ریل فشاری به آنها وارد می شود که سبب اتصال قطعات ریل می شود.از جمله مزایای جوشکاری به روش فشار گاز عبارتند از:

• برای سرمایه گذاری ریل راه آهن با استفاده از روش فشار گاز هزینه بسیار کمی صرف می شود.
• مدت زمان بسیار کم تری صرف عملیات فشار گاز می شود.
• کیفیت جوشکاری راه آهن با این روش بسیار بالا می باشد.
• از روش جوشکاری فشار گاز عمدتا در مفاصل ریل راه آهن استفاده می شود.
• میزان سوختگی ریل راه آهن در روش فشار گاز به نسبت روش فلش بات کمتر می باشد.

همانطور که می دانید در همه ی روش های جوشکاری در کنار مزایایی که دارد معایبی نیز وجود دارد از جمله معایب روش فشار گاز عبارتند از:

• در جوشکاری فشار گاز فراهم کردن نیازمندی های آن بسیار سخت است.
• عوامل انسانی بسیار در جوشکاری فشار گاز تاثیرگذار است.
• کیفیت جوشکاری به ویژه در مفصل مدام در حال کم و زیاد شدن است.

استفاده از روش قوس الکتریکی در جوشکاری راه آهن

در روش جوشکاری قوس الکتریکی برای ذوب ریل راه آهن از میله یا سیم جوشکاری استفاده می شود. گرمای حاصل از میله جوشکاری در قسمت انتهایی ریل راه آهن برای پر کردن شکاف ایجاد شده در مفصل ریل مورد استفاده قرار می گیرد. حرارت ایجاد شده در قسمت انتهایی ریل کمک می کند تا انتهای ریل شکل لازم را بگیرد. پس از این که ریل راه آهن در دمای محیط خنک شد قطعات ریل به طور کامل بهم اتصال پیدا می کنند روش قوس الکتریکی یکی از روش های زیر مجموعه ی جوشکاری ذوبی می باشد.

مزایا و معایب جوشکاری قوس الکتریکی

جوشکاری قوس الکتریکی از جمله جوشکاری های راه آهن می باشد که بسیار پرکاربرد است برخی از مزایای جوشکاری قوس الکتریکی عبارت است از:

• زمانی که قطعات ریل توسط جوشکاری با قوس الکتریکی به یکدیگر اتصال پیدا می کنند می توان برای جوشکاری از وسیله ای به نام بنیت به جای میله و سیم استفاده کرد.
• جوشکاری با روش قوس الکتریکی سبب افزایش مقاومت کششی و مقاومت در برابر ساییدگی می شود.

جوشکاری قوس الکتریکی در کنار مزایایی که دارد .معایبی نیز دارد و به علت معایی که دارد از این روش نسبت به روش های دیگر کمتر استفاده می شود.

جوشکاری به روش ترمیت

جوشکاری ترمیت یکی از روش های پرکاربرد جوشکاری می باشد.در این نوع جوشکاری واکنش شیمیایی که بین اکسید آهن و پودر آلومینیوم رخ می دهد.به طور کلی روش جوشکاری ترمیت به صورت سه مرحله است.

۱.   عملیات آماده سازی ریل راه آهن: در این مرحله ریل راه آهن به طور کامل تمیز می شود و تمام آلودگی های آن به وسیله ی برس زنی تمیز می شود تجهیزات لازم در محل قرار داده می شود.

۲.   عملیات ترمیت: در این مرحله پس از پیش گرمایش ابتدایی ترمیت داخل قالب ریخته می شود.

۳.   عملیات پایانی: در این مرحله محل جوشکاری توسط ابزارات مربوط صاف و تمیز می شود و ابزارات و تجهیزات جوشکاری برداشته می شود.

روش جوشکاری ترمیت(SKV,LSV  )

روش SKV برای خطوط ریل راه آهن با تردد زیاد مورد استفاده قرار می گیرد. مدت زمان جوشکاری در این روش کوتاه و حدود ۱۵ دقیقه است. برای پیش گرم کن به این روش ۲ دقیقه زمان کافی می باشد. حرارت مورد نیاز برای ریل راه آهن به وسیله افزایش ترمیت تامین می شود. برای تعمیرات و مشکلات به وجود آمده در روش SKV از درز جوشکاری SKV-75 استفاده می شود.

روش LSV در زمانی که لازم باشد علاوه بر دو سر ریل راه آهن سوراخ های آنها با جوشکاری پر شود استفاده می شود. در این روش تمام قسمت های مورد نظر در یک زمان جوشکاری می شود.