CZ2003648A3 - Adapter of chrome-nickel steel for weld connections and the method of its welding - Google Patents
Adapter of chrome-nickel steel for weld connections and the method of its welding Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2003648A3 CZ2003648A3 CZ2003648A CZ2003648A CZ2003648A3 CZ 2003648 A3 CZ2003648 A3 CZ 2003648A3 CZ 2003648 A CZ2003648 A CZ 2003648A CZ 2003648 A CZ2003648 A CZ 2003648A CZ 2003648 A3 CZ2003648 A3 CZ 2003648A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- steel
- nickel
- chrome
- manganese
- welding
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/004—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a metal of the iron group
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
- B23K35/3086—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent containing Ni or Mn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
- B23K2103/05—Stainless steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/04—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rails
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
Mezikus z chromniklové oceli pro svarové spoje a způsob jeho svařování.
Oblast techniky
Vynález se týká mezikusu z chromniklové oceli pro svarové spoje výhybkového dílu z manganové oceli s kolejnicí z uhlíkové oceli a způsob jeho svařování.
Dosavadní stav techniky
Manganová austenitická ocel má proti uhlíkové kolejnicové oceli naprosto odlišné vlastnosti, proto spoj těchto dvou ocelí není možno realizovat přímým svaření obou ocelí. Tak zatímco kolejnice je vyrobena z kalitelného materiálu, který potřebuje pomalé chládnutí ze svařovací teploty za účelem vyhnutí se vzniku křehké martenzitické struktury, manganová austenitická ocel by se stala křehkou vysrážením karbidů po hranicích zrn jako výsledek pomalého chládnutí.
Doposud známé a používané spojování výhybkových dílů, především železničních a tramvajových výhybek s kolejnicí z uhlíkové oceli jsou mechanická spojení pomocí spojek a vysokopevnostních šroubů nebo kombinované se šikmými lepenými spoji. Takto spojené výhybkové díly jsou pak dále uzpůsobeny tak, aby je bylo možné instalovat pomocí svařování do trati tak, aby svarový spoj byl realizován mezi kolejnicemi z uhlíkové oceli.
Nevýhodou mechanického spojení výhybkových dílů pomocí spojek a vysokopevnostních šroubů nebo v kombinaci se šikmými lepenými spoji je trhání šroubů a lepených spojů a jejich nutná výměna v důsledku různé tepelné roztažnosti spojovaných materiálů v trati, což má nepříznivý vliv na jízdu železničních a tramvajových souprav.
Další známé spojování výhybkových dílů z manganové oceli je také pomocí vložky z austenitické oceli s vysokým obsahem Cr a Ni, které umožňuje jejich vzájemné svaření s kolejnicí zperlitické oceli pomocí svařování stykově s odtavením. Podmínkou vzniku kvalitního spoje je žíhání vložky svařené s perlitickou kolejnicí před svařením s manganovou ocelí za účelem odstranění eventuelně vytvořeného martenzitu , případně předehřívání kolejnicové oceli před vlastním svařováním z důvodu zamezení rychlého ochlazování kolejnicové oceli po svařování a rovněž zabránění tím vzniku martenzitické struktury.
·· toto·· • · ·· to··· ·· ···· • to ·· ···
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky odstraňuje mezikus z chlromniklové oceli pro svarové spoje výhybkového dílu z manganové oceli s kolejnicí z uhlíkové oceli., jehož podstata spočívá zejména v tom, že mezikus z chromniklové oceli obsahuje kromě železa, chrómu a niklu v % hmotnosti 0,06% až 0,09% uhlíku, maximálně 0,5% manganu, 0,3% až 1% křemíku, 0,69% až 0,9% niobu.
Z chemického hlediska se jeví výhodné, když mezikus obsahuje nikl v rozmezí 8,0% až 9,0 % hmotnosti a chrom v rozmezí 18,5% až 19,5 % hmotnosti.
Jako obzvlášť upřednostněný se prokázal mezikus, který obsahuje kromě železa v % hmotnosti 0,064% uhlíku, 0,3% manganu, 0,53% křemíku, 18,93% chrómu, 8,36% niklu a 0,69% niobu.
Výhodou mezikusu z chromniklové oceli uvedeného chemického složení oproti stávajícímu stavu techniky je jeho univerzálnost vzhledem k použití různých druhů výhybkových manganových ocelí, lepší svařitelnost bez nutnosti tepelného zpracování kolejnicové oceli nebo jejího předehřevu.
Podstata výhodného svařování mezikusu podle vynálezu spočívá zejména v tom, že u mezikusu o délce 5 až 8 mm se provede nejprve první svar s kolejnicí, načež se provede svar s výhybkovým dílem z manganové oceli a teplem tohoto svaru se popouští první svar.
Popis příkladných provedení
Příkladem provedení je mezikus z chromniklové oceli vzájemného spojení výhybkového dílu z manganové oceli s kolejnicí z uhlíkové oceli obsahující kromě železa v % hmotnosti 0,064% uhlíku, 0,3% manganu, 0,53% křemíku, 18,93% chrómu, 8,36% niklu a 0,69% niobu.
U takovéhoto spoje se dosahuje hodnot průhybu 25 mm a hodnoty meze únavy minimálně 200 N/mm2 při 2. 10 ócyklů.
Vlastní spojení je provedeno svařováním stykově s odtavením tak, že nejprve v prvním svařovacím postupu se privaří mezikus z chromniklové oceli ke kolejnici a po upravení mezikusu řezáním pilou na délku 18mm se ve druhém svařovacím postupu svaří mezikus s již přivařenou kolejnicí k manganové oceli, přičemž teplem z druhého svaru přeneseným přes mezikus do prvního svaru se popouští první svár. Tímto popouštěním prvního sváru je » · #· · • · • ··· • · · • · · • · · • · · · ·· ·# ·· ···« zamezeno tvorbě nežádoucích křehkých struktur, případně dojde k rozpuštění eventuálně vytvořených křehkých struktur v prvním svařovacím postupu.
Ukazuje se, že analogických hodnot lze dosáhnout při mezních hranicích složení, tj. při spodním obsahu kromě železa v % hmotnosti 0,06% uhlíku, 0,2% manganu, 0,3% křemíku, 0,69% niobu, 8% niklu a 18,5% chrómu, popřípadě při horním obsahu kromě železa v % hmotnosti 0,09% uhlíku, 0,5% manganu, 1% křemíku, 0,9% niobu, 9% niklu a 19,5% chrómu.
Průmyslová využitelnost
Spojování výhybkových dílů z manganové oceli s kolejnicí z uhlíkové oceli prostřednictvím mezikusu z chromniklové oceli je s výhodou využitelné při výrobě železničních a tramvajových výhybek s vysokými nároky na pevnost a odolnost svařovaných dílů.
Mezikus z chromniklové oceli je s výhodou určen pro spoje výhybkového dílu z oceli v kvalitě Mangan Super Speciál nebo v kvalitě UIC 866 s kolejnicí z uhlíkové oceli v kvalitě 900A nebo 95 CSD-Vk.
Claims (5)
1. Mezikus z chromniklové oceli svarového spoje výhybkového dílu z manganové oceli s kolejnicí z uhlíkové oceli, vyznačující se tím, že obsahuje kromě železa, chrómu a niklu v % hmotnosti 0,06% až 0,09% uhlíku, maximálně 0,5% manganu, 0,3% až 1% křemíku, 0,69% až 0,9% niobu.
2. Mezikus z chromniklové oceli podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje nikl v rozmezí 8,(j% až 9,0 % hmotnosti.
3. Mezikus z chromniklové oceli podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že obsahuje chrom v rozmezí 18,5^ až 19,5 % hmotnosti.
4. Mezikus z chromniklové oceli podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že obsahuje kromě železa v % hmotnosti 0,064% uhlíku, 0,3% manganu, 0,53% křemíku, 18,93% chrómu, 8,36% niklu a 0,69% niobu.
5. Způsob svařování mezikusu podle nároku 1 až 3 nebo 4, vyznačující se tím, že u mezikusu o délce 5 až 8 mm se provede nejprve první svar s kolejnicí, načež se provede svar s výhybkovým dílem z manganové oceli a teplem tohoto svaru se popouští první svar.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2003648A CZ2003648A3 (en) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | Adapter of chrome-nickel steel for weld connections and the method of its welding |
| PCT/CZ2004/000011 WO2004079018A2 (en) | 2003-03-05 | 2004-02-26 | Adapter of chrome-nickel steel for weld connections and the method of its welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2003648A CZ2003648A3 (en) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | Adapter of chrome-nickel steel for weld connections and the method of its welding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2003648A3 true CZ2003648A3 (en) | 2004-10-13 |
Family
ID=32932410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2003648A CZ2003648A3 (en) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | Adapter of chrome-nickel steel for weld connections and the method of its welding |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2003648A3 (cs) |
| WO (1) | WO2004079018A2 (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111151920A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-15 | 江苏新华合金有限公司 | 一种3425lc焊带及其生产工艺 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2251725A1 (de) * | 1972-10-21 | 1974-04-25 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren und zusatzwerkstoffe fuer artfremde schweissungen an staehlen |
| AT395122B (de) * | 1990-07-20 | 1992-09-25 | Voest Alpine Eisenbahnsysteme | Verfahren zur verbindung von aus manganhartstahlguss bestehenden weichenteilen bzw. manganstahlschienen mit einer schiene aus kohlenstoffstahl |
| FR2675724B1 (fr) * | 1991-04-24 | 1994-08-05 | Manoir Ind | Procede de raccordement d'une piece en acier au manganese a une autre piece en acier au carbone et assemblage ainsi obtenu. |
| CZ10058U1 (en) * | 2000-04-14 | 2000-06-06 | Dt Vyhybkarna A Mostarna | Connection of a switch portion of manganese steel with a rail of carbon steel |
-
2003
- 2003-03-05 CZ CZ2003648A patent/CZ2003648A3/cs unknown
-
2004
- 2004-02-26 WO PCT/CZ2004/000011 patent/WO2004079018A2/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004079018A3 (en) | 2004-10-28 |
| WO2004079018A2 (en) | 2004-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK280409B6 (sk) | Spôsob spájania koľajnice z uhlíkovej ocele s časť | |
| Zhang et al. | Flash butt welding of high manganese steel crossing and carbon steel rail | |
| PL185064B1 (pl) | Sposób wytwarzania elementu toru kolejowego | |
| KR920004548B1 (ko) | 철도 전철기(轉轍器)의 프러그의 제조방법 | |
| CZ2003648A3 (en) | Adapter of chrome-nickel steel for weld connections and the method of its welding | |
| AU2008307112B2 (en) | Intermediate piece for connecting manganese steel molded bodies with carbon steel and method for connecting manganese high-carbon steel cast parts to control rails | |
| CZ17081U1 (cs) | Mezikus z chromniklové oceli pro svarové spoje | |
| ES2022458B3 (es) | Proceso para conectar acero al manganeso austenitico a carriles de agujas de carbono o baja aleacion de railes de acero. | |
| JP3649872B2 (ja) | 溶接部の接合性に優れたベイナイト鋼レール | |
| PL183930B1 (pl) | Górna część toru oraz sposób jej wytwarzania | |
| EP0602729B1 (en) | Railway joint | |
| CZ10058U1 (en) | Connection of a switch portion of manganese steel with a rail of carbon steel | |
| AU2018303285B2 (en) | Frog for switches and crossings | |
| JPH0677867B2 (ja) | 溶接クロッシング及びその製造方法 | |
| PL189758B1 (pl) | Sposób obróbki cieplnej stali przeznaczonej do wytwarzania elementu toru kolejowego o dużej wytrzymałości | |
| CA2343847A1 (en) | Joint of a turnout segment of manganese steel with a rail of carbon steel | |
| US20240150971A1 (en) | Frog for switches and crossings | |
| JPS586960A (ja) | 高マンガン鋼レ−ル | |
| JPH03277720A (ja) | レール突合せ溶接部の耐疲労破壊特性向上法 | |
| Chong et al. | Microstructure and Mechanical Properties of Dissimilar Steel Rail Gas Pressure Welded Joint | |
| Hirata et al. | Material Design and Weldability of High Strength Seamless Pipe | |
| Okatsu et al. | Weldability of advanced extremely-low carbon bainitic steel for thick plate of 570 MPa grade through as-rolled process | |
| Hirata et al. | Effect of Chromium content on Deterioration of Creep Rupture Strength and Microstructure in Heat Affected Zone of Heat Resistant Ferritic Steel- Modeling of Deterioration of Creep Rupture Strength in Heat Affected Zone of Heat Resistant Ferritic Steel(Report II). | |
| Wang et al. | The behavior of the fatigue crack propagation in austenitic/ferritic dissimilar metal joints | |
| PL227636B1 (pl) | Sposób łączenia elementów rozjazdowych wykonanych z austenitycznego staliwa lub stali wysokomanganowej i szyn ze stali węglowo-manganowej lub węglowej |