CS276114B6

CS276114B6 - Způsob vzájemného spojováni srdcovky z austenitické manganové oceli a kolejnice z perlitické oceli

Info

Publication number: CS276114B6
Application number: CS69890A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ing Sivy; Jan Ing Jursa; Janusz Ing Kaczmarski; Karel Ing Csc Mitura; Lubomir Ing Navrat
Original assignee: Trinecke Zelezarny Statni Podn
Priority date: 1990-02-14
Filing date: 1990-02-14
Publication date: 1992-04-15
Also published as: CS9000698A2

Abstract

Podstata řešení spočivá v tom, že nejprve se k srdcovce přivaří tavným svařováním jednim koncem spojovací vložka z chromniklové oceli s plně austenitickou strukturou o stejném průřezu. Poté se předehřeje připojovaný konec kolejnice na teplotu 280 až 400 °C, načež se tento přivaří tavným svařováním ke druhému konci spojovací vložky, přičemž délka spojovací vložky po svařeni činí 5 až 50 mm. S výhodou se svařováni provádí elektroodporovým odtavným způsobem odtavením spojovací vložky z každé strany v délce 15 až 20 mm. Řešeni lze obecně použit při spojováni součásti z austenitických manganových oceli se součástmi vyrobených z perlitických oceli.

Description

Vynález se týká způsobu vzájemného spojováni srdcovky z austenitické manganové oceli a kolejnice z perlitické oceli při stavbě železničních trati.

Kolejnice jsou vyráběny z perlitické oceli, obsahující v hmotnostním množství 0,5 až 0,8 % uhlíku, 0,5 až 1,8 % manganu, 0,2 až 2,0 % křemíku, max. 0,035 % fosforu, max. 0,040 % siry, max. 0,30 % mědi, max. 0,30 % niklu, max. 1,5 % chrómu a max. 0,20 % vanadu. Austenitické manganová ocel srdcovek obsahuje v hmotnostním množství 0,5 až 1,6 % uhlíku, 10 až 17 % manganu, 0,2 % až 1,0 % křemíku, max. 0,1 % fosforu, max. 0,05 % siry, max. 4,0 % niklu, max. .2,5 % molybdenu a max. 0,5 % titanu. Zbytek tvoři železo. Přímý svarový spoj srdcovky a kolejnice, které jsou vyrobeny z těchto materiálů není možný. Manganové austenitické oceli nesměji být zahřívány v rozmezí teplot nad 200 °C, nebot se při tomto ohřevu uskuteční vyloučeni karbidů po hranicích zrn a uvnitř zrna ve formě jehlic. To vede ke křehkosti této oceli. Na druhé straně perlitická kolejnice s obsahem uhlíku větším než 0,50 % hmotnostních a zvýšeným obsahem manganu vyžaduje pro svařování k zamezeni tvorby martsnzitu v tepelně ovlivněném pásmu předehřev. Tyto protichůdné vlastnosti obou materiálů vylučuji možnost jejich přímého svařování. Dosud se proto spojení srdcovky s kolejnicí uskutečňuje pomocí šroubových spojů případně v kombinaci se šikmými lepenými spoji. Nevýhodou šroubového spoje je skutečnost, že se jedná o spoj mechanický, což negativně působí na průběh Jízdy železniční soupravy zejména při vyšších rychlostech. Navíc šrouby se trhají a je třeba Jejich častá výměna, šikmé lepené spoje, vzhledem k tomu, že se jedná o dva spojovací materiály □ různé tepelné roztažnosti, nemohou v rozpětí provozních teplot od zhruba -20 °C do +30 °C se udržet v dokonalém stavu a dochází k jejich rozlepování. Údržba šroubovaných a lepených spojů Je nákladná a snižuje plynulost dopravy na železnici.

Tyto nevýhody jsou odstraněny způsobem vzájemného spojováni srdcovky z austenitické manganové oceli a kolejnice z perlitické oceli podle vynálezu. 3eho podstata spočívá v tom, že nejprve se k srdcovce po jejím případném tepelném zpracováni na teplotě 1010 až 1080 °C a ochlazením do vody přivaři tavným svařováním Jedním koncem spojovací vložka z chromniklové oceli s plně austenitickou strukturou o stejném průřezu. Poté se předehřeje připojovaný konec kolejnice na teplotu 280 až 400 °C, načež se přivaři tavným svařováním ke druhému konci spojovací vložky. Oélka spojovací vložky po svařeni činí 5 až 50 mm. S výhodou se svařováni provádí elektroodporovým odtavným způsobem, přičemž délka odtaveni spojovací vložky z každé strany činí 15 až 20 mm.

Hlavni výhodou řešeni dle vynálezu Je vytvoření bezstykového spoje, který umožní přsjezd železničních souprav vysokými rychlostmi a zemezi rušivým vlivům na klidnost jízdy. Zamezí se dále poruchám vyplývajícím z uvolňováni nebo praskáni šroubových spojů a rozlepování lepených spojů. Sníží se náklady na opracováni konců spojovaných kolejnic a srdcovek související s vytvořením šikmého lepeného a šroubového spoje a v provozu tratě náklady na její údržbu.

Příkladně pro srdcovku vyrobenou z austenitické manganové oceli legované molybdenem čini délka spojovací vložky po svařeni 5 až 15 mm, nejlépe 8 až 12 mm. Větši délka spojo- ’ vaci vložky vede v provozu při působícím namáhání ke vzniku prohlubně na jejím povrchu, která má nepříznivý vliv na jízdu. Spojovací vložka je vyrobena z chromniklové oceli s plně austenitickou strukturou, která pro tento případ obsahuje v hmotnostním množství 0,10 až 0,15 % uhlíku, 0,75 až 1,5 % manganu, max. 0,5 % křemíku, max. 0,04 % fosforu, max. 0,04 % síry, 16 až 17 % chrómu, 12,5 až 13,5 % niklu, max. 0,2 % titanu a zbytek železo.

Pokud jsou srdcovky vyrobeny z klasické austenitické manganové oceli, tak zvané Hadfieldovy oceli, použije se spojovací vložka, Jejíž délka po svaření čini 15 až 50 mm. Pro tyto větši délky je spojovací vložka vyrobena s výhodou z chromniklové oceli s plně austenitickou strukturou, která obsahuje v hmotnostním množství 0,1 až 0,15 % uhlíku, 6,0 až 8,0 % manganu, 0,3 až 0,5 % křemíku, max. 0,04 % fosforu, max. 0,04 % siry, 24 až 26 % chrómu, 20 až 23 % niklu, 2 až 3 % molybdenu, 0,02 až 0,15 % titanu a zbytek železo. Tento materiál lze použit i pro legovanou molybdenem austenitickou manganovou ocel pro vložky f

/ . '

CS 27S 114 36 2 až 12 mm po svaření.

Srdcovka se před vlastním svařováním podrobí tepelnému zpracování spojenému s ohřevem na teplotu 1050 °C a ochlazením do vody. U srdcavak s obsahem molybdenu nad 1,8 % hmotnostních se tepelné zpracováni neprovádí. Spojovací vložka o celkové délce 46 mm se elektroodporovým odtavným svařováním jejím odtavením v délce 18 mm přivaři k srdcovce, načež se předehřeje na teplotu 320 °C připojovaný konec kolejnice v délce 1 m a opět elektroodporovým odtavným svařováním se přivaři ke spojovací vložce. Délka odtaveni spojovací vložky čini opět 18 mm. Délka spojovací vložky po svařeni čini 10 mm. Svařováni se provádí svařovacím proudem 15 až 16 A/mm zhruba po dobu 50 sekund při pěchovacím tlaku 1,5 MPa. Spojovací vložka se vyrábi odléváním bu3 jako samostatný kus nebo jako větší odlitek kolejnicového tvaru, nebo jako výrobek kolejnice zhotovený z ingotu a předvalku případně předlítku. Pak se potřebné délky spojovací vložky dosáhne dělením.

Řešeni dis vynálezu lze uplatnit obecně při spojováni součásti vyrobených z austenltických manganových oceli se součástmi z perlitických oceli.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob vzájemného spojování srdcovky z austenitické manganové oceli a kolejnice z perlitické oceli, vyznačující se tím, že nejprve se k srdcovce přivaři tavným svařováním jedním koncem spojovací vložka z chromniklové oceli s plně austenitickou strukturou o stejném průřezu, načež se předehřeje připojovaný konec kolejnice na teplotu 280 °C až 400 °C a poté se přivaři tavným svařováním ke druhému konci spojovací vložky, přičemž délka spojovací vložky po svařeni čini 5 až 50 mm.

‘ 2. Způsob vzájemného spojováni dle bodu 1, vyznačujici se tím, že svařováni se provádí elektroodporovým odtavným způsobem odtavením spojovací vložky z každé strany v délce 15 až 20 mm. ’