JPS6167719A - レール継目溶接部熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、溶接等により脆化或いは硬化したレール底
部な効皐良く、確実且つ安全無公害に焼なｌし処理する
レール熱処理方法に関する。　　。

（従来の技術） 最近のｔ／−ルは、車両の高速化、過梢化、高軸垂化な
どのために従来のａｓ　ｒｏｌｌｅａレールに代って４
摩耗性、耐接触疲労性などの点において優わ、ている頭
部熱処理レールあるいは高強度合金鋼レールを用いる傾
向が強１つている。また、レールの溶接によるロング化
も普及している。しかし々がら、頭部熱処理レールおよ
び高強度合金銅レールを溶接する場合、種々の問題が生
ずる。すなわち、前者をエンクローズアーク溶接ままで
使用する場合、継目溶接部を中心に底部の脆化合生ずる
問題がある。−万、彼者の高強度合金鋼レールをフラッ
シュバット溶接あるいはまたガス圧接などにより接合す
る場合、冷却速度の早くなる底部はマルテンツイト組織
の生成によシ硬化する。頭部熱処理レール溶接時の底部
脆化あるいは高強度合金銅レール溶接時の底部硬化♀い
ず牡も溶岬継手性能（特にたわみ）を著しく劣化させる
。そのため、継目溶接部を中心としたレール底部を速や
かに靭性同腹あるいは軟、化させる必要がある。

従来からと扛らの対策としてレール底部にガスバーナに
よシ焼なまし温度まで加熱、彼空冷する熱処理が実１施
さ肛ている〇 （発明が解決しようとする問題点） しかし、以上のガスバーナによる熱処理方法では、加熱
分布が不均一であυ、温度制御もほとんど不可能である
という問題がある。

又加熱に多くの時間を要し、更にガスを使用しているた
め、ガス爆発を起す危険性もないとはいえない等、性能
及び使用上に数々の問題があった。

本発明は、以上の問題を解法するためなされたもので、
溶接等によシ脆化或いは硬化したレール底部を効率良く
、確実且つ安全無公害に焼なまし処理することを目的と
する。

（問題Ａ、　’ｅ　＊　汁するための手段）本発明はレ
ール継目溶接部を中心とした該レール底部を赤外線ラン
プにより加熱処理するものでおる。

このような発明は次のようにして創案さ扛るに致ったも
のである。以下本発明の詳細な説明する。

１ず郁初に本発明者等はレール底部のうち継目溶接部の
ある部分を焼なまし処理する方法について種々の熱処理
力法を検討した。その結果、短時間で且つ均一加熱処理
の可能な赤外線加熱法が適しているという結論に紋った
。即ち、赤外線加熱法は赤外線ランプを用い、加熱対象
に対し赤外線をあてて加熱処理するもので、加熱密度の
高い赤外線ランプを用いれば、レールの焼なまし温度に
達するまでに要する時間は非常に短くてすみ、又温度分
布も良好である。又複数の赤外線ランプで全体を加熱処
理す扛ば、個々のランプ毎の電流制御も容易にできるこ
とから温度分布の均一化が可能である。更にこの熱処理
方法は公害発生のおそれがなく、又爆発の危険性もない
等の長所も有している。

そこでレール熱処理方法としては実施さ扛ていなかつｆ
ｃ赤外線加熱力法を上記の場合に適用し、レール継目溶
接部を中心に該レールの底部周囲を赤外線ランプで凹み
、該赤外線ランプから発せらする赤外線の熱により前記
レール底部を加熱処理し、その部分の焼なまし処理を行
なうこととしたものである。

（実施例）′ 以下本発明法の一実施例を説明する。

第１図は複数の赤外線ランプ（２）を用いた本発明法の
一実施例を示しておシ、又第２図は本実施例で用いらｔ
′した赤外線ランプ（２）の構造を示している。

まず、本実施例に用いら扛る赤外線ランプ（２）の構造
を先に説明すると、通常用いら扛ている丸型のものと異
なり、本発明ではレール底部（１ノヲ均一に加熱するた
め柱状のものを用いている。即ち、該赤外線ランプ（２
）は金メッキされた反射面−′合有する横断面放物線型
で縦方向に長い反射体Ｑ刀と、その反射面（ホ）の焦゛
点の位舊に、透明石英ガラス管丙にタング哀テンフィ□
ラメントヲ封入した棒状赤外線発光体に）と、と扛らを
両側から支持する支持部（ハ）い１とから々シ、前記反
射面−に当る赤外線は全２平行光線として反射゛さ扛る
特徴がある。

この赤外線゛ランプ（２）の入力はトランス′を経由し
た電源コード（ハ）から与えらｎ−Ｎ又加熱中は、ラン
プ（２）の温度上昇を防ぐため反射体ＣＩ）の裏側に、
冷却用チューブ（ハ）を通して矢印イ、口のように水を
流すことによシ常に冷却している。

次に、上記赤外線ランプ（２）を複数用いてレール底部
（１）の熱処理を行なった本実施例を第１図及び第３図
に基づいて説明する。

本発明者等はレール底部（１）の継目溶接部の熱処理を
行なう前に、一本のレールにつきその底部（１）を何如
にしたら能率良く均一に加熱できるか調べた。そのため
赤外線ランプ（２）を種々組合せて加熱し、その性能を
調査した。

その結果、第３図に示すようにレール底部（１〕を取シ
囲むように該底部（１）上方のレール垂直部０１両側に
１本ずつ（２ａ）　（２ｂ）と、レール底部（１）下方
に４体（２ｃ）乃至（２ｆ）の赤外線ランプ計６本（全
て２ＫＷのものを用いた）を並べるランプ配置が最も優
扛ていることが判明した。

そこで本発明者等は以上のランプ配置をし−ル底部（１
）の継目溶接部の熱処理に適用した。

この時に第】図中点線で示したクランプ（３）（４）を
赤夕１線ランプ（２ａ）乃至（２ｆ）の設置に使用した
。該クランプ（３）（４）は、ａ　−ａ線で治共により
簡単に連接分解できるようになっており、赤外線ランプ
（２ａ）乃至（２ｆ）の加熱面をし・−ル底部（１）の
名表面に向け、且つこむ、らのうち赤外線ランプ（２ｃ
）乃至（２ｆ）’ｅレール底部（１）下刃に並列して４
本、又残りの赤外線ランプ（２ａ）及び（２ｂ）　ｔレ
ール垂直部ｔＡＯ両側のレール底部（１）上方に各１本
ずつに分けて装着ぜしめたもので１）る。このうち−刀
のクランプ（３）の長手方向中央部をレール継目溶接部
に一致するように取付け、次に他方のクランプ（４）を
取付ける（矢印ハ）。次にこのクランプ（３）　（４）
に６本ノ赤外線ランプ（２ａ）乃至（２ｆ）　ｆ・取付
け、レール底部（１１周囲を上述のように取り囲み、レ
ール継目溶接部を中心に士ｌｏｏｗ（幅２００Ｗ１１）
の範囲で、赤外線照射による熱処理を行なった。この際
レール底部（１）の継目溶接部には溶接終了とともにそ
こにできた尤干のパリ残量が存在する場合もあるが、赤
外線ランプ（２）は第２図に示すように反射体ａｌ）開
放側上縁が反射体Ｑ◇両側の支持部に）（ハ）上面よシ
低くなっているため、パリに干渉せず取付は及び熱処理
を行ガうことができる。

以上の熱処理は、ランプ冷却用の水音冷却用チューブい
９から反射体（ハ）裏側１（流し、電源コード（ハ）の
スイッチヲＯＮにして赤外線ランプ（２ａ）乃至（２ｆ
）からレール底部（１）に向けて赤外Ｍを発光させて行
なったものである。その彼所定の焼なまし温度に達した
後、スイッチ’ｉｉ　ＯＦＦにしてその部分を空冷せし
めた。赤外線ランプ（２ａ）乃至（２ｆ）及びクランプ
（３）　（４）の取り■しは以上の手順と逆の手順で行
なった（矢印二）。

以上の実施を行寿った結果、第４図に示す加熱曲線のグ
ラフ結果を得たｏＯ−Ｏに示す加熱曲線はレール底部（
１）端部から２０　＋ｕの所のＯの印がついた部分の表
面温度を、又ト→に示す加熱曲線は同じくレール底部（
１）中央の・の印がついた部分の表面温度を測定し、し
るしたものである。焼なまし温度を６３０℃とした場合
に、この温度に達するまでに要する時間は第４図から６
分以内と非常に短時間で加熱でき、しかもレール底部（
１）幅方向の温度分布も２つの加熱曲線から判断して良
好であることがわかる。尚、レール底部（１）長手方向
の温度分布は棒状赤外線発光体に）による赤外線照射の
ために均一であることは言うまでもない。又加熱密度の
更に高い赤外線ランプ（２）を使用すれば、もつと短時
間で所要の加熱ができる。更に第４図に示した結果は、
全ての赤外線ランプ（２ａ）乃至（２ｆ）に同−強さの
電流を流した場合の１例であるため、若干の温度差が認
めらｎるが、個々の赤外線ランプ（２ａ）乃至（２ｆ）
毎の電流制御も容易にできることから、温度分布の均一
化、更には又自動化、ロボット化も容易である。

（発明の効果） 以上のような本発明法によ扛ば、溶接によシ脆化あるい
は硬化したレール底部を赤外線照射の熱により均一温度
分布で且つ短時間に加熱処理することができるため、そ
の部分を能率良く確実にしかも無公害且つ安全に焼なま
し処理することができるという優れた効果含有しており
、レール底部を速やかに靭性同機あるいは軟化させ、レ
ールロング化に伴なう溶接継手性能の劣化を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

ｍ１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は本実
施例に用いらｔ″Ｌ、た赤外線ランプの構成を示す斜視
図、第３図は本実施例の実施前に、最適赤外線ランプ配
置を調べた時のランプ配置を示す説明図、第４図は本実
施例による加熱結果から得られた加熱曲線を示すグラフ
図である。 図中、（１１はレール底部、（２）（２ａ）（２ｂ）（
２ｃＸ２ｄ）（２ｅ）（２ｆ）は赤外線ランプ、（３）
（４）はクランプを各示す。 特許出願人　　日木剣・喝管株式会社 発　　明　　者　　　伊　　　藤　　　　　　　　篤同
　　　　　　　　　今　　　野　　　　　　　　茂代理
人弁理士　　　吉　　　原　　　省　　　三同　　回　
　　　　　高　　　橋　　　　　　　　清同　　弁論上
　　　吉　　　原　　　弘　　　子１＾八 第　　３　　　ＦＡ イ ２５ト６ ト２５ ｏ２５ 双　　　　・ ２ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　２ｂ第　　４　　図 −手続補正書（自発） 昭和９７年１０）］１１１ 日許庁長官　志　賀　　　学　　殿 （特許庁審査官　　　　　　　　　　　　　　　　殿）
１　事件の表示 昭和Ｓ９年　持　　奸　願第湾９？３ダ号２発明の名称 レール熟処運力永 （４１２）　　日本鋼管株式会社 ４代理人 ５　補正命令の日付 ７補正の内容　別紙のとおり 補　　　正　　　内　　　容 ／本願明細書中ｐｌｉ１７行目冒頭に「高軸重化」とあ
るを「高軸重化」と訂正する。 ス同１第３頁１７行目冒頭に「るに致ったものである。 」とあるを「るに至ったものである。」と訂正する。 ３同書第４頁３行目末尾〜４行目冒頭にかけて「結論に
紋った。」とあるを「結論に至った。」と訂正する。 ダ同曹第５頁１９行目冒頭に「全２平行光線」とあるを
「全て平行光線」と訂正する。 ＳＰｌ書第６頁１５行目末尾〜１６行目冒頭にかけて、
第７頁１０行口中にル−ル垂直部０１」とそるをそれぞ
ｎ「レール腹部０１」と訂正する。 ム本願添附図面中、第３図を別紙朱書きのように訂正す
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レール継目溶接部を中心に該レールの底 部周囲を赤外線ランプで囲み、該赤外線ラ ンプから発せられる赤外線の熱により前記 レール底部を加熱処理することを特徴とす るレール熱処理方法。