SK65498A3 - Method of welding material onto rails - Google Patents
Method of welding material onto rails Download PDFInfo
- Publication number
- SK65498A3 SK65498A3 SK654-98A SK65498A SK65498A3 SK 65498 A3 SK65498 A3 SK 65498A3 SK 65498 A SK65498 A SK 65498A SK 65498 A3 SK65498 A3 SK 65498A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- welding
- rail
- carbon
- manganese
- silicon
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 40
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 24
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 18
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 17
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 17
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 claims description 9
- 241000269350 Anura Species 0.000 claims description 7
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009419 refurbishment Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
-
- 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
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B31/00—Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
- E01B31/02—Working rail or other metal track components on the spot
- E01B31/18—Reconditioning or repairing worn or damaged parts on the spot, e.g. applying inlays, building-up rails by welding; Heating or cooling of parts on the spot, e.g. for reducing joint gaps, for hardening rails
-
- 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
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/26—Railway- or like rails
-
- 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
- B23K35/3066—Fe as the principal constituent with Ni as next major constituent
-
- 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
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka spôsobu automatického alebo poloautomatického navarovania opotrebovaných úsekov hláv koľajníc a iných exponovaných miest koľajnicovej dráhy, ako napríklad jazykov výhybiek, srdcoviek a krížení koľajníc. Navarovanie je výhodné uskutočňovať bez ich demontáže, priamo na koľajnicovej dráhe.The invention relates to a method of automatic or semi-automatic welding of worn sections of rail heads and other exposed rail track points, such as the tongues of switches, frogs and rail crossings. It is advantageous to carry out the drilling without dismantling them directly on the rail track.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Podľa doposiaľ známych postupov sa uskutočňuje navarovanie opotrebovaných úsekov hláv koľajníc, jazykov výhybiek, srdcoviek a krížení koľajníc pomocou prídavných materiálov, elektrickým oblúkom, a to ručne obalenou elektródou alebo zváracím automatom s použitím plného drôtu alebo rúrkových drôtov s vlastnou ochranou alebo v ochrannej atmosfére alebo pod tavivom. Automatické navarovanie je oproti ručnému navarovaniu výhodnejšie z hľadiska produktivity práce, nemennej kvality návaru po celej dĺžke navarovaného úseku v dôsledku minimalizovaných vplyvov ľudského faktora. Doposiaľ sa pri navarovaní automatom pod tavivom používali prídavné materiály zo stredne alebo vysoko legovaných ocelí, ktorých hmotnostné percentuálne zloženie sa pohybuje v rozmedzí : uhlík C = 0,04 až 0,15 %, kremík Si = 0,05 až 1,0 %, mangán Mn =1,1 až 15,0 %, chróm Cr = 0,05 až 20,0 %, nikel Ni = 0,05 až 13,0 %, molybdén Mo = 0,05 až 1.0 %, hliník AJ = 0,02 až 1,5%, vanád V = 0,05 až 0,6 %, pričom zvyšok tvorí železo Fe a výrobné nečistoty. Tieto materiály sa navarujú na koľajnicu podľa doporučení výrobcu predhriate na 350 až 400 °C pod tavivom s pH =1,3 až 3,2 pri navarovacích parametroch v rozmedzí napätia U = 25 až 32 V, intenzity prúdu I = 270 až 500 A a rýchlosti navarovania v = 55 až 85 cm/min.According to known methods, welding of worn sections of rail heads, tongues of switches, frogs and rail crossings is carried out by means of filler materials, electric arc, by hand-coated electrode or welding machine using solid wire or tube wires with self-protection or under protection or under protection flux. Automatic welding is more advantageous than manual welding in terms of labor productivity, constant quality of weld over the entire length of the welded section due to minimized human factor impacts. Until now, filler materials of medium or high-alloy steels have been used in the submerged-arc welding process, with a percentage by weight in the range of: carbon C = 0.04 to 0.15%, silicon Si = 0.05 to 1.0%, manganese Mn = 1.1 to 15.0%, chromium Cr = 0.05 to 20.0%, nickel Ni = 0.05 to 13.0%, molybdenum Mo = 0.05 to 1.0%, aluminum AJ = 0 0.02 to 1.5%, vanadium V = 0.05 to 0.6%, the remainder being iron Fe and process impurities. These materials are welded to the rail according to the manufacturer's recommendations, preheated to 350 to 400 ° C under a flux of pH = 1.3 to 3.2 at welding parameters in the voltage range U = 25 to 32 V, current I = 270 to 500 A and welding speeds v = 55 to 85 cm / min.
Hlavné nevýhody tohoto spôsobu navarovania spočívajú v používaní drahého, vysoko legovaného materiálu a v niektorých prípadoch prebytočnej alebo dokonca škodlivej tvrdosti návaru, ktorá je o viac než 30 % vyššia než tvrdosť základného materiálu koľajnice, pričom tvrdosť návaru sa pri nasledujúcej prevádzke ďalej zvyšuje mechanickým namáhaním vyvolaným prejazdom kolies podvozku po koľaji. Vyššia tvrdosť návaru než tvrdosť koľajnice je nevhodná a v danom prípade škodlivá, napríklad v oblúkoch, kde spôsobuje rýchle opotrebovanie okolesníkov kolies električkového, respektíve železničného podvozku, čo potom ďalej vyvoláva náklady na ich výmenu a renováciu.The main disadvantages of this method of welding are the use of expensive, high-alloy material and in some cases excess or even harmful hardness of the surfacing, which is more than 30% higher than the hardness of the base material of the rail. track wheels. Higher hardness than the rail hardness is unsuitable and harmful in the present case, for example in curves where it causes rapid wear on the wheel flanges of the tramway or rail bogie, which in turn entails replacement and refurbishment costs.
Ďalšie nevýhody tohoto spôsobu spočívajú v tom, že následkom veľmi obtiažnej opracovateľnosti návaru daného chemického zloženia nie je možné neskôr opotrebovaný návar znovu opraviť ďalším návarom, že pri navarovaní je vo väčšine prípadov nutný predohrev na 350 až 400 °C.Another disadvantage of this method is that due to the very difficult workability of the weld deposit of a given chemical composition, the worn weld deposit cannot be reprocessed with a further weld deposit, in most cases preheating to 350 to 400 ° C is required.
Nevýhody drahého prídavného materiálu a vysokej tvrdosti navarenej vrstvy sa nevyskytujú pri ručnom oblúkovom navarovaní, pri ktorom sa ako prídavný materiál používajú obalené elektródy, ktorých hmotnostné percentuálne zloženie sa pohybuje v rozmedzí: uhlík C = 0,06 až 0,75 %, kremík Si = 0,1 až 0,5 %, mangán Mn = 0,7 až 1,5 %, molybdén Mo = 0,1 až 0,35 %, zvyšok tvorí železo Fe a výrobné nečistoty.The disadvantages of the expensive filler material and the high hardness of the weld layer do not occur in manual arc welding, in which coated electrodes are used as the filler material, the percent by weight of which ranges from: carbon C = 0.06 to 0.75%, silicon Si = 0.1 to 0.5%, manganese Mn = 0.7 to 1.5%, molybdenum Mo = 0.1 to 0.35%, the remainder being iron Fe and process impurities.
Nevýhodou ručného oblúkového navarovania je však už skôr uvedená nízka produktivita práce a nezaručená stála kvalita návaru.The disadvantage of manual arc welding, however, is the aforementioned low labor productivity and the unguaranteed consistent quality of the weld deposit.
Navarovanie koľajníc automatom pod tavivom iným materiálom, než hore uvedenými sa nevykonávalo, pretože existoval predsudok, že pri navarovaní nelegovaného prídavného materiálu vznikne následkom metalurgických pochodov pri navarovaní prevažne difúziou uhlíka zo základného materiálu koľajníc do návaru, buď to nevhodná martenzitická štruktúra, alebo nežiaduce trhliny v návare a jeho okolí. Preto sa pri navarovaní automatom pod tavivom doposiaľ používajú vysoko legované prídavné materiály na báze chrómu Cr, niklu Ni, napríklad prídavné materiály pod obchodným označením OK - Tubrodur 15.65 a 14.71, ktoré teplom dodaným pri navarovaní a spravidla v kombinácii s predchádzajúcim ohrevom vytvoria po vychladení na vzduchu pri teplote cca 10 °C a vyššej austenitickú štruktúru návaru a martenzitickú štruktúru podnávarovej vrstvy..The automatic welding of the rails under the fluxing material other than those mentioned above was not carried out because there was a presumption that the welding of unalloyed filler material results from the metallurgical welding processes, mainly by diffusion of carbon from the base material of the rails into the overlay, either unsuitable martensitic structure. surfacing and its surroundings. Therefore, highly alloyed Cr-based, nickel-Ni-based filler materials have been used so far for welding under the fluxing machine, for example fillers under the trade designation OK-Tubrodur 15.65 and 14.71, which are generated by welding heat and generally combined with previous heating. 10 ° C and higher austenitic structure of the deposit and martensitic structure of the subfloor layer.
Úlohou predkladaného vynálezu je taký spôsob automatického alebo poloautomatického navarovania opotrebovaných hláv koľajníc koľajového zvršku, pri ktorom sa dosiahne tvrdosť návaru v rozmedzí návaru cca 250 HV až 315 HV, čo v podstate zodpovedá tvrdosti základného materiálu koľajnice ako aj dosiahnutiu nemennej kvality návaru s prípustnými vadami zodpovedajúcimi prípustným vadám koľajnice pri použití niekoľkonásobne lacnejšieho prídavného materiálu, ako sa doposiaľ používal pri navarovaní automatom pod tavivom. Cieľom vynálezu sú tiež úspory nákladov na predohrev koľajníc a možnosť neobmedzeného opakovania dalších opráv navarovania.It is an object of the present invention to provide a method of automatic or semiautomatic welding of worn rail heads of rail superstructure which achieves a hardness of cladding in the cladding range of about 250 HV to 315 HV, substantially corresponding to the hardness of the base material. permissible rail defects when using filler material several times cheaper than previously used in fusion welding. It is also an object of the invention to save on the cost of preheating the rails and the possibility of unlimited repetition of further weld corrections.
Ďalšou úlohou predloženého vynálezu je dosiahnutie tvrdosti návaru respektíve hornej vrstvy návaru od 285 HV do 350 HV a pri použití známych stredne a vysoko legovaných materiálov od cca 400 HV až 500 HV, bez doposiaľ nutného predohriatia úsekov koľajníc, pri podstatne nižšej spotrebe týchto drahých prídavných materiálov. Výhodnosť tohoto postupu je obzvlášť zjavná pri opravách jazykov výhybiek, kde pri až doposiaľ nutnom predhriati vznikali nežiadúce deformácie.A further object of the present invention is to achieve a hardness of the overlay or top layer of overlay from 285 HV to 350 HV and using known medium and high-alloy materials from about 400 HV to 500 HV without hitherto preheating the rail sections with considerably lower consumption of these expensive filler materials. . The advantage of this procedure is particularly evident in the repair of the tongues of the switches, where undesirable deformations have arisen during the hitherto necessary preheating.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Tieto úlohy sú vyriešené význakmi uvedenými v nárokoch I, 4 a 7, pričom ďalšie výhodné význaky sú uvedené v závislých návrhoch.These objects are solved by the features set forth in claims 1, 4 and 7, while other preferred features are set out in the dependent proposals.
Spôsob automatického alebo poloautomatického navarovania prídavného materiálu podľa vynálezu pri použití taviva sbazicitou pH =1,3 až 3.2 na opotrebované horné alebo bočné plochy koľajnicovej dráhy, napríklad hlavy koľajníc, jazykov výhybiek, srdcoviek a krížení koľajníc, ktoré sú vyrobené z ocele s hmotnostným chemickým zložením pohybujúcim sa v rozmedzí : uhlík C = 0,45 až 0,82 %, mangán Mn = 0,7 až 1,5 %, kremík Si = 0,07 až 0,55 %, zvyšok tvorí železo Fe a výrobné nečistoty. Podstata vynálezu spočíva v tom, že prídavný materiál s hmotnostným chemickým zložením : uhlík C = 0,06 až 0,10 %, mangán Mn = 0,5 až 1,5 %, kremík Si = 0,05 až 0,5 %, zvyšok tvorí železo Fe a výrobné nečistoty, sa navaruje na koľajnicu elektrickým oblúkom pri množstve dodaného tepla Q = (5,9 až 8,0 kJ/cm). K a rýchlosti posunu v = 40 až 70 cm/min, kde Q = η.όΟ.ϋ.Ι /v, pričom η je účinnosť, U napätie, I intenzita prúdu, v rýchlosť posunu a konštanta K=1 pre navarovanie hornej plochy koľajnice a K=2,6 pre navarovanie bočnej plochy koľajnice.Method of automatic or semiautomatic welding of additive material according to the invention using flux of pH = 1.3 to 3.2 to worn upper or side surfaces of a rail track, for example rail heads, tongues of switches, frogs and rail crossings, made of steel with a chemical chemical composition in the range: carbon C = 0.45 to 0.82%, manganese Mn = 0.7 to 1.5%, silicon Si = 0.07 to 0.55%, the remainder being iron Fe and process impurities. The substance of the invention consists in that the additive material with the chemical composition by weight: carbon C = 0.06 to 0.10%, manganese Mn = 0.5 to 1.5%, silicon Si = 0.05 to 0.5%, the remainder being iron Fe and process impurities, are welded to the rail by an electric arc at an amount of heat delivered Q = (5.9 to 8.0 kJ / cm). K and displacement velocity v = 40 to 70 cm / min, where Q = η.όΟ.ϋ.Ι / v, where η is efficiency, U voltage, I current intensity, v displacement velocity and constant K = 1 for upper surface welding rails and K = 2.6 for welding the side surface of the rail.
Spôsobom podľa uvedeného vynálezu, pri použití lacného prídavného materiálu a bez nutnosti predohriatia koľajnice, sa docieli návar, ktorého tvrdosť sa nelíši od tvrdosti základného materiálu o viac než 10 % a je teda v rozmedzí od 250 HV do 315 HV, pričom v návare ani jeho okolí sa nevyskytuje nepriaznivá martenzitická štruktúra ani trhliny. Vzhľadom na to, že chemické zloženie koľajníc aj prídavného materiálu sa pohybuje v určitých toleranciách, je výhodné, ak sa zvolia parametre navarovania hornej plochy hlavy koľajnice v tomto rozmedzí : napätie U = 24 až 27 V, intenzita prúdu I = 250 až 350 A, parametre pre navarovanie bočných plôch koľajnice : napätie U = 34 až 38 V, intenzita prúdu I = 450 až 550 A. Pri navarovaní týmito parametrami sa aj pri nevhodnom strete tolerancii hmotnostného chemického zloženia a nečistôt základného materiálu koľajnice a prídavného materiálu docieli vždy návar bez nepopustenej martenzitickej štruktúry a bez škodlivých trhlín. Pokiaľ je nutné dosiahnuť vyššiu tvrdosť návaru až cca 350 HV je výhodné použiť prídavný materiál s hmotnostným chemickým zložením : nikel Ni =1,8 až 4,5 %, vanád V = 0,0 až 0,2 %, molybdén Mo =0,0 až 0,3 %, niób Nb = 0,0 až 0,1 %, chróm Cr = 0,0 až 0,4 %, hliník Al= 0,0 až 0,6 %, titán Ti = 0,0 až 0,1 %, pričom celkový obsah legujúcich prvkov nesmie prekročiť 5 %. Tento prídavný materiál sa navaruje pri privádzanom množstve tepla Q = ( 5,9 až 11,5 kJ/cm). K pri rýchlosti posunu v = 40 až 75 cm/min, pritom je vhodné zvoliť navarovacie parametre horných plôch koľajnice v rozmedzí : napätie U = 24 až 34 V, intenzita prúdu I = 250 až 350 A, pri navarovaní na bočných stenách koľajnice : napätie U = 34 až 38 V, intenzita prúdu I = 450 až 550 A.The method of the present invention, using inexpensive filler material and without the need to preheat the rail, results in a weld deposit whose hardness does not differ from that of the base material by more than 10% and is therefore in the range of 250 HV to 315 HV. there is no adverse martensitic structure or cracks. Since the chemical composition of the rails and the filler material is within certain tolerances, it is preferable to select the welding parameters of the upper surface of the rail head in the following range: voltage U = 24 to 27 V, current intensity I = 250 to 350 A, Welding parameters for rail side surfaces: voltage U = 34 to 38 V, current intensity I = 450 to 550 A. When welding with these parameters, even in the case of an inappropriate collision, the chemical composition and impurities of the base material and additive material are always welded without leaks. martensitic structure and without harmful cracks. If it is necessary to achieve a higher hardness of cladding up to about 350 HV, it is advantageous to use an additive material with a chemical chemical composition: nickel Ni = 1.8 to 4.5%, vanadium V = 0.0 to 0.2%, molybdenum Mo = 0, 0 to 0.3%, niobium Nb = 0.0 to 0.1%, chromium Cr = 0.0 to 0.4%, aluminum Al = 0.0 to 0.6%, titanium Ti = 0.0 to 0,1%, the total content of alloying elements not to exceed 5%. This additive material is welded at a feed rate of heat Q = (5.9 to 11.5 kJ / cm). K at the feed rate v = 40 to 75 cm / min, it is advisable to select the welding parameters of the upper rail surfaces in the range: voltage U = 24 to 34 V, current intensity I = 250 to 350 A, when welding on the side walls of the rail: U = 34 to 38 V, current intensity I = 450 to 550 A.
Ak je potrebné dosiahnuť tvrdosť návaru hornej plochy koľajnice v rozmedzí cca 350 HV až 500 HV bez predohriatia opravovaného úseku koľajnice, je výhodné, ak sa navarí na koľajnicu predkladaným spôsobom podkladová vrstva, na ktorú sa potom navarí horná vrstva stredne alebo vysoko legovaného materiálu.If it is necessary to achieve a hardness of the upper surface of the rail in the range of about 350 HV to 500 HV without preheating the repaired section of the rail, it is preferred that the backing layer is welded onto the rail in the present manner.
Týmto spôsobom sa jednak docieli značná úspora vysoko legovaného prídavného materiálu, ktorým sa už nevypĺňa celý obsah opotrebovanej koľajnice, ale iba jej horná povrchová časť. Okrem toho je vďaka podkladovej vrstve značne obmedzená difúzia uhlíka C zo základného materiálu koľajnice do hornej povrchovej návarovej vrstvy, takže odpadá doposiaľ nutné predhriatie opravovaného úseku. Pritom sa docieli prinajmenšom rovnaká kvalita návaru ako pri predošlom predhriatí.In this way, on the one hand, a considerable saving of the superalloy additive material is achieved, which no longer fills the entire contents of the worn rail, but only the upper surface part thereof. In addition, due to the backing layer, the diffusion of carbon C from the base material of the rail into the upper surface weld overlay is greatly reduced, so that the hitherto necessary preheating of the repaired section is eliminated. In doing so, at least the same quality of the overlay is achieved as in the previous preheating.
Ak sa má dosiahnuť tvrdosť návaru cca 400 HV, ktorá sa pri následnom mechanickom spevňovaní pri prevádzke už markantne nezvyšuje, je výhodné navariť na podkladovú vrstvu viac legovaný materiál so smerným hmotnostným zložením : uhlík C = 0,15 %, kremík Si = max 0,5 %, mangán Mn = 1,1 %, chróm Cr =1 %, nikel Ni = 2,3 %, molybdén Mo = 0,5 %, hliník Al =If a hardness of approx. 400 HV is to be achieved, which does not significantly increase during the subsequent mechanical hardening during operation, it is advantageous to weld a more alloyed material with a guide mass composition to the base layer: carbon C = 0.15%, silicon Si = max 0, 5%, manganese Mn = 1.1%, chromium Cr = 1%, nickel Ni = 2.3%, molybdenum Mo = 0.5%, aluminum Al =
1,4 %, zvyšok tvorí železo Fe a výrobné nečistoty.1.4%, the remainder being iron Fe and process impurities.
Ak sa má dosiahnuť navar, ktorého tvrdosť dosiahne pri následnom mechanickom spevňovaní až 500 HV, je výhodné navariť na podkladovú vrstvu vysoko legovaný prídavný materiál so smerným hmotnostným chemickým zložením : uhlík C = 0,3 %, kremík Si = 0,55 %, mangán Mn = 13,5 %, chróm Cr = 16 %, nikel Ni = 1,7 %, molybdén Mo = 0,8 %, vanád V = 0,6 %, zvyšok tvorí železo Fe a výrobné nečistoty.In order to achieve a weld that has a hardness of up to 500 HV with subsequent mechanical strengthening, it is advantageous to weld a highly alloyed filler material with a guide chemical composition to the undercoat: carbon C = 0.3%, silicon Si = 0.55%, manganese Mn = 13.5%, chromium Cr = 16%, nickel Ni = 1.7%, molybdenum Mo = 0.8%, vanadium V = 0.6%, the remainder being iron Fe and process impurities.
Z dôvodu vytvorenia čo možno najmenej zvlneného obrysu návaru, a tým zjednodušenia nasledujúceho prebrúsenia, ako aj vhodného prevarenia je výhodné, ak zviera os hubice, ktorou je privádzaný prídavný materiál vo forme drôtu, s kolmicou uhol a = 0 až 45°.In order to create as little as possible a corrugated contour of the surfacing and thus to facilitate subsequent sanding as well as suitable boiling, it is preferred that the animal axis of the nozzle, through which the additive material is fed in the form of a wire, is perpendicular.
Prehľad obrázkov na priložených výkresochOverview of the figures in the attached drawings
Ďalšie prednosti podľa vynálezu sú schematicky znázornené na vybraných príkladoch uskutočnenia návaru. Na priložených výkresoch je znázornený príklad profilu koľajníc, na ktorých opotrebované hlavy sa navaruje prídavný materiál podľa vynálezu, kde jednotlivé obrázky predstavujú:Further advantages according to the invention are shown schematically on selected embodiments of the deposition. The accompanying drawings show an example of a rail profile on which worn heads are welded with filler material according to the invention, wherein the individual figures represent:
obr. 1 Priečny rez žliabkovou alebo električkovou koľajnicou.Fig. 1 Cross section of grooved or tramway rail.
obr. 2 Priečny rez hlavovou alebo železničnou koľajnicou.Fig. 2 Cross-sectional overhead or rail.
obr. 3 Spojenie koncov dvoch hlavových koľajníc.Fig. 3 Connecting the ends of two overhead rails.
obr. 4 Prierez hlavovej koľajnice (viď obr. 3) pri navarovaní.Fig. 4 Cross-section of the overhead rail (see Fig. 3) during welding.
obr. 5 Jazyk výhybky.Fig. 5 Switch language.
obr. 6 Prierez jazykom výhybky (viď obr. 5) pri navarovaní.Fig. 6 Cross section tongue of the switch (see Fig. 5) during welding.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Na priloženom obrázku 1 je znázornená hlava žliabkovej - električkovej koľajnice a na obrázku 2 je znázornená hlava hlavovej- železničnej koľajnice v reze, kde vyšrafovaná časť znázorňuje tvar opotrebovanej hlavy a nevyšrafované časti ju dopĺňajú na pôvodný neopotrebovaný tvar. Opotrebovaná horná časť hlavy koľajnice je označená vzťahovou značkou 1 a opotrebovaná bočná časť hlavy je označená vzťahovou značkou 2. Opotrebované plochy sa očistia, zbrúsia do kovového lesku a hlava sa doplní do pôvodného tvaru navarením prídavného materiálu, ktorým je navarovací drôt 9, automatom pod tavivom 7, pri ďalej uvedených parametroch. HúseniceFigure 1 shows a groove-tramway head and Figure 2 shows a cross-sectional view of a rail-head, where the shaded portion shows the shape of a worn head and the shaded portions complement it to the original unused shape. The worn top of the rail head is indicated by 1 and the worn side of the head is indicated by 2. Worn surfaces are cleaned, sharpened to a metallic luster, and the head is restored to its original shape by welding the filler wire 9 with a welding machine. 7, with the following parameters. caterpillars
4, ď návaru sa nanášajú na nepredhriate koľajnice koľajového zvršku v pozdĺžnom smere pri teplote okolitej atmosféry vyššej alebo rovnej 10°C a pred nasledujúcim nanesením nasledujúcej susednej alebo hornej húsenice sa predchádzajúca húsenica vždy očistí. Ako je zjavné z obrázku 2, zviera os hubice os 8, ktorou je privádzaný navarovaci drôt 9, s kolmicou 3 uhol v rozmedzí a = 0° až 45°, čím sa docieli jednak minimálne zvlnenie navarenej plochy, tvorenej obálkou 4, Ψ a jednak vhodný návar. Húsenice 4, ď sa navarujú na základný materiál koľajnice na ploche stavenia 5, £ a na bočnú, respektíve hornú plochu predchádzajúcej húsenice. Plocha stavenia 5 hornej húsenice 4 je K-krát väčšia než plocha stavenia P bočnej húsenice 41. pričom K = 2,6. V tomto pomere tiež difunduje pri navarovaní uhlík zo základného materiálu koľajnice do návaru pri rovnakom vnášanom teple Q, takže pri navarovaní bočných húseníc 4 je možné zvýšiť tepelný príkon Qb na hodnotu Qb = Qh. K, bez toho, aby sa výrazne zvýšil obsah uhlíka v bočnom návare, pričom Qb = dodané teplo Q pri navarovaní bočnej plochy, Qh = dodané teplo pri navarovaní hornej plochy.4, the deposition is applied to the non-preheated rails of the track superstructure in the longitudinal direction at an ambient temperature of greater than or equal to 10 ° C, and prior to the subsequent deposition of the next adjacent or upper caterpillar, the previous caterpillar is always cleaned. As can be seen from Figure 2, the animal of the axis of the nozzle axis 8, through which the welding wire 9 is fed, has a perpendicular 3 in the range of α = 0 ° to 45 °, thereby achieving a minimum corrugation of the welded area formed by envelope 4, Ψ. suitable surfacing. Beads 4, d 'are welded to the base material of the rail 5, 6 and to the side and top surfaces of the previous bead, respectively. The surface area 5 of the upper caterpillar 4 is K times greater than the surface area P of the side caterpillar 4 1 . where K = 2.6. In this ratio, it also diffuses when welding the carbon from the base material of the rail into the weld at the same heat input Q, so that when welding the side seals 4, it is possible to increase the heat input Qb to Q b = Qh. K, without significantly increasing the carbon content of the side surfacing, wherein Qb = the heat supplied Q when the side surface is welded, Qh = the heat supplied when the upper surface is welded.
K = konštanta 2,6K = constant 2.6
Q = η.όΟ.υ.Ι/v (kJ/cm) η = účinnosť zdroja (0,95 pri navarovaní automatom pod tavivom)Q = η.όΟ.υ.Ι / v (kJ / cm) η = efficiency of the source (0.95 for automatic submerged arc welding)
U = zváracie napätie (V)U = welding voltage (V)
I = intenzita zváracieho prúdu (A) v = rýchlosť posunu navarovacej hubice (cm/min)I = Welding current intensity (A) v = Welding nozzle feed rate (cm / min)
Obsah uhlíka v návare značne ovplyvňuje štruktúru návaru a nesmie byť vyšší než 0,3 hmotnostných %, aby návar neobsahoval martenzitickú štruktúru a nežiadúce trhliny.The carbon content of the deposition greatly affects the structure of the deposition and must not exceed 0.3% by weight so that the deposition does not contain a martensitic structure and unwanted cracks.
Hmotnostné percentuálne chemické zloženie oceľových koľajníc, na ktoré sa návar uskutočňuje : uhlík C = 0,4 až 0,85 %, mangán Mn = 0,7 až 1,45 %, kremík Si = 0,08 až 0,55 %, pričom zvyšok tvorí železo Fe a výrobné nečistoty. Jedná sa napríklad o koľajnice podľa podnikovej normy TŽ 4201150 firmy Železárny Trínec AG - CZ, ktoré sú vyrobené z ocelí známych pod obchodným označením 75 ČSD s tvrdosťou cca 250 HV, 85 ČSD -Vk s tvrdosťou cca 270 HV a 95 ČSD -Vk s tvrdosťou cca 290 HV. Navarovanie sa uskutočňuje automatom pod tavivom s bazicitou pH =1,3 až 3,2, napríklad tavivo s obchodným označením OK 10.71. Navaruje sa nelegovaným prídavným materiálom vo forme drôtu s hmotnostným chemickým percentuálnym zložením : uhlík C = 0,06 až 0,10 %, mangán Mn = 0,5 až 1,5 %, kremík Si = 0,05 až 0,50 %; zvyšok tvorí železo Fe a výrobné nečistoty.The weight percent chemical composition of the steel rails on which the overlay is carried out: carbon C = 0.4 to 0.85%, manganese Mn = 0.7 to 1.45%, silicon Si = 0.08 to 0.55%, the remainder being iron Fe and process impurities. These are, for example, rails according to the company standard TŽ 4201150 manufactured by Železárny Trínec AG - CZ, which are made of steels known under the trade designation 75 ČSD with hardness approx. 250 HV, 85 ČSD -Vk with hardness approx. 270 HV and 95 ČSD -Vk with hardness approx. 290 HV. The welding is carried out by means of a fluxing machine with a basicity of pH = 1.3 to 3.2, for example flux with the trade designation OK 10.71. It is welded with a non-alloyed additive in the form of a wire with a chemical chemical composition by weight: carbon C = 0.06 to 0.10%, manganese Mn = 0.5 to 1.5%, silicon Si = 0.05 to 0.50%; the remainder being iron Fe and process impurities.
V nasledujúcej tabuľke I sú uvedené parametre prídavného materiálu - navarovacieho drôtu pod obchodným označením A106 so smerným hmotnostným percentuálnym chemickým zložením: uhlík C = 0,07 %, kremík Si = 0,06 %, mangán Mn =1,11 %, fosfor P = 0,009 %, síra S = 0,011 % na horné plochy (poradové číslo 1 až 12) a na bočné plochy (poradové číslo 13 až 17) hláv koľajníc 75 CSD a 95 ČSD-Vk, ktorými sa docieli návar maximálne o 10 % vyšší než tvrdosť základného materiálu koľajnice, t j. v rozmedzí 250 až 350 HV, neobsahuje martenzit, pričom prípustné vady zodpovedajú prípustným vadám základného materiálu koľajnice. Táto tvrdosť návaru je vhodná pre opravy úsekov koľajového zvršku s nižšou požadovanou tvrdosťou, napr. oblúkov alebo rovných úsekov dráhy.The following table I shows the parameters of the additive material - welding wire under the trade designation A106 with the indicative weight percent chemical composition: carbon C = 0.07%, silicon Si = 0.06%, manganese Mn = 1.11%, phosphorus P = 0,009%, sulfur S = 0,011% for the upper surfaces (sequence number 1 to 12) and the lateral surfaces (sequence number 13 to 17) of the 75 CSD and 95 ČSD-Vk rails which achieve a weld overlay of not more than 10% the base material of the rail, i. in the range of 250 to 350 HV, it does not contain martensite, the permissible defects corresponding to the permissible defects of the rail base material. This weld hardness is suitable for repairing sections of the track superstructure with a lower required hardness, e.g. curves or straight track segments.
Tabuľka č. 1Table no. 1
Ak je potrebné dosiahnuť tvrdosť návaru od 285 do 350 HV, je výhodné použiť prídavný materiál s nasledujúcim chemickým zložením v hmotnostných percentách : uhlík C = 0,06 až 0,10 %,mangán Mn = 0,5 až 1,5 %, kremík Si = 0,05 až 0,5 %, nikel Ni =1,8 až 4,5 %, vanád V = 0,0 až 0,2 %, molybdén Mo = 0,0 až 0,3 %, niób Nb = 0,0 až 0,1 %, chróm Cr = 0,0 až 0,4 %, hliník Al= 0,0 až 1,6 %, titán Ti = 0,0 až 0,1 %, zvyšok je železo Fe a výrobné nečistoty, pričom spodná hranica uvedených legujúcich prvkov môže byť 0,0 % a súčet všetkých prvkov neprekročí 5 %. Jedná sa o prídavný materiál známy pod obchodným označením A234 so smerným chemickým zložením v hmotnostných percentách : uhlík C = 0,07 %, kremík Si = 0,3 %, mangán Mn = 1,2 %, nikel Ni = 2,3%, fosfor P = 0,01 I %, síra S = 0,14 %, ktorý sa navaruje pri parametroch uvedených v tabuľke 2, v.ktorej sú tiež uvedené tvrdosti návaru, táto tvrdosť sa nezvyšuje pri nasledujúcom mechanickom namáhaní v prevádzke koľajnicového zvršku.If a hardness of 285 to 350 HV is required, it is preferable to use an additive material with the following chemical composition in weight percent: carbon C = 0.06 to 0.10%, manganese Mn = 0.5 to 1.5%, silicon Si = 0.05 to 0.5%, nickel Ni = 1.8 to 4.5%, vanadium V = 0.0 to 0.2%, molybdenum Mo = 0.0 to 0.3%, niobium Nb = 0.0 to 0.1%, chromium Cr = 0.0 to 0.4%, aluminum Al = 0.0 to 1.6%, titanium Ti = 0.0 to 0.1%, the remainder being iron Fe and production impurities, the lower limit of said alloying elements may be 0,0% and the sum of all elements shall not exceed 5%. It is an additive known under the trade designation A234 with a target chemical composition in weight percent: carbon C = 0.07%, silicon Si = 0.3%, manganese Mn = 1.2%, nickel Ni = 2.3%, phosphorus P = 0.01 I%, sulfur S = 0.14%, which is welded at the parameters given in Table 2, which also shows the hardness of the weld, this hardness does not increase at the next mechanical stress in the operation of the rail superstructure.
Tabuľka č. 2Table no. 2
Poradové čísla I až 3 ako aj 7 a 8 opisujú príklady navarovania na hornej ploche koľajnice, zatiaľ čo poradové čísla 4 až 6 ako aj 9 a 10 opisujú príklady navarovania na bočnej strane koľajnice.Sequence numbers I to 3 as well as 7 and 8 describe welding examples on the upper surface of the rail, while sequence numbers 4 to 6 as well as 9 and 10 describe welding examples on the side of the rail.
Predložený spôsob automatického a poloautomatického navarovania opotrebovaných úsekov hláv koľajnice vyžaduje vhodnú kombináciu chemického zloženia materiálu, navarovaného prídavného materiálu a zváracích parametrov, to znamená napätia U, prúdovej intenzity I a rýchlosti posunu v,v rámci uvedených hodnôt dodaného tepla Q. Dodané teplo Q sa pri navarovaní hornej plochy koľajnice pohybuje v rozmedzí Qh = 5,9 až 11,5 kJ/cm, rýchlosť navarovania vh = 40 až 75 cm/min, napätie Uh = 24 až 34 V a prúdová intenzita Ih= 250 až 350 A, dodané teplo Qb pre navarovanie bočných plôch koľajnice sa pohybuje v rozmedzí Qb =15,3 až 29,9 kJ/cm, rýchlosť navarovania vB = 40 až 75 cm/min, napätie Ub= 34 až 38 V, prúdová intenzita IB=450až550 A.The present method of automatic and semiautomatic welding of worn sections of the rail heads requires a suitable combination of the chemical composition of the material, the welded filler material and the welding parameters, i.e. voltage U, current intensity I and displacement velocity v within the given heat input Q values. Welding of the upper rail surface ranges from Qh = 5.9 to 11.5 kJ / cm, Welding speed vh = 40 to 75 cm / min, voltage Uh = 24 to 34 V and current intensity Ih = 250 to 350 A, heat delivered Qb for rail side welding is in the range Qb = 15.3 to 29.9 kJ / cm, welding speed in B = 40 to 75 cm / min, voltage Ub = 34 to 38 V, current intensity I B = 450 to 550 A .
Pri navarovaní uvedenými parametrami je potlačená difúzia uhlíka do návaru, takže návar óbsahuje uhlík C v rozmedzí 0,1 až 0,3 %, takže privedené teplo Q zaručuje, že pri ochladzovaní na vzduchu pri teplote rovnej alebo vyššej 10 °C sa neprekročí kritická rýchlosť ochladzovania, ktorá vedie ku vzniku martenzitických štruktúr a v návare ani jeho okolí nevzniknú žiadne trhliny.When welding with these parameters, the diffusion of carbon into the deposit is suppressed, so that the deposit contains carbon C in the range of 0.1 to 0.3%, so that the heat input Q ensures that the critical speed is not exceeded when cooled in air at 10 ° C cooling, which leads to the formation of martensitic structures and no cracks occur in or around the surfacing.
Ak je potrebné dosiahnuť tvrdosť návaru od cca 350 HV až do cca 500 HV, čo je nutné pri opravách extrémne namáhaných úsekov koľajníc, ako napríklad spojení koncov koľajníc (viď obr. 3), jazykov výhybiek (viď obr. 5 a 6), srdcoviek a krížení koľajníc, postupuje sa nasledujúcim spôsobom : opotrebované plochy sa očistia a zbrúsia do kovového lesku a nanesie sa jedna podkladová vrstva v hrúbke minimálne 1 húsenice 4, 4J, a to prídavným materiálom a postupom podľa patentových nárokov 1 a 4. Na túto podkladovú vrstvu sa navaria ďalšie húsenice 44, 44' až doposiaľ používaným materiálom pod obchodným označením OK - Tubrodur 15.43 so smerným chemickým zložením v hmotnostných percentách : uhlík C = 0,15 %, kremík Si = max 0,5 %, mangán Mn = 1,1 %, chróm Cr =1 %, nikel Ni = 2,3 %, molybdén Mo = 0,5 %, hliník AJ =If hardness of approx. 350 HV to approx. 500 HV is required, which is necessary when repairing extremely stressed rail sections, such as connecting rail ends (see Fig. 3), switch tongues (see Figs. 5 and 6), frogs and the crossing of the rails, as follows: the worn surfaces are cleaned and sanded to a metallic luster and one undercoat is applied in a thickness of at least 1 bead 4, 4J with the additive material and the process according to claims 1 and 4. On this undercoat welds other caterpillars 44, 44 'up to the material used up to now under the trade designation OK - Tubrodur 15.43 with a guide chemical composition in weight percent: carbon C = 0.15%, silicon Si = max 0.5%, manganese Mn = 1.1 %, chromium Cr = 1%, nickel Ni = 2.3%, molybdenum Mo = 0.5%, aluminum AJ =
1,4 %, zvyšok tvorí železo Fe a výrobné nečistoty. Tiež je možné použiť prídavný materiál OK Tubrodur 15.65 so smerným chemickým zložením : uhlík C = 0,3 %, kremík Si = 0,55 %, mangán Mn =13,5 %, chróm Cr =16,5 %, nikel Ni =1,7 %, molybdén Mo = 0,8 %, vanád V = 0,6 %, zvyšok tvorí železo Fe a výrobné nečistoty, podkladovú vrstvu môžu tvoriť jedna alebo viac vrstiev navarovacích húseníc 4,4a horná vrstva môže byť tvorená jednou alebo viacerými vrstvami navarených húseníc 44, 44.1.4%, the remainder being iron Fe and process impurities. It is also possible to use additive material OK Tubrodur 15.65 with a guide chemical composition: carbon C = 0.3%, silicon Si = 0.55%, manganese Mn = 13.5%, chromium Cr = 16.5%, nickel Ni = 1 7%, molybdenum Mo = 0.8%, vanadium V = 0.6%, the remainder being iron Fe and process impurities, the backing layer may consist of one or more layers of welding beads 4.4a the upper layer may consist of one or more layers welded caterpillars 44, 44.
Parametre navarovania hornej povrchovej vrstvy stredne alebo vysoko legovaným materiálom sú doporučené výrobcom a sú všeobecne známe. Navarovaním podkladovej vrstvy s níz kym obsahom uhlíka sa dosiahne zníženie obsahu uhlíka v návare povrchovej vrstvy stredne alebo vysoko legovaného materiálu. Tým sa dosiahne stálosť návaru proti krehkému porušeniu a tvrdosť návaru podľa požiadaviek na dané exponované úseky (napríklad pri použití OK - Tubrodur 15.43 od 350 do 400 HV a pri použití OK - Tubrodur 15.65 od 400 do 500 HV). Spôsob navarovania opotrebovaných úsekov koľajníc koľajnicovej dráhy je možné využiť pri opravách vysoko opotrebovaných koľajníc železničných, električkových, žeriavových, lanovkových a iných analogických dráh, rovnako ako jazykov výhybiek a srdcoviek a krížení koľajníc. Predložený postup v žiadnom prípade nemení tvar a prierez koľajnice alebo dielu koľajového zvršku.Welding parameters of the upper surface layer by medium or high-alloy material are recommended by the manufacturer and are generally known. By providing a low carbon backing layer, a reduction in the carbon content of the surfacing of the intermediate or high-alloy material is achieved. This achieves the stability of the weld deposit against brittle failure and the hardness of the weld deposit according to the requirements for the given exposed sections (for example using OK - Tubrodur 15.43 from 350 to 400 HV and using OK - Tubrodur 15.65 from 400 to 500 HV). The method of welding the worn rail sections of the rail track can be used in the repair of highly worn rails of railway, tramway, crane, cableway and other analogous tracks, as well as the tongues of switches and frogs and rail crossing. The present procedure in no way alters the shape and cross-section of the rail or rail superstructure.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ953087A CZ308795A3 (en) | 1995-11-23 | 1995-11-23 | Process of automatic or semi-automatic welding on rail heads |
CZ19963436A CZ287365B6 (en) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | Automatic or semi-automatic process of building-up rails |
PCT/CZ1996/000023 WO1997018921A1 (en) | 1995-11-23 | 1996-11-22 | Method of welding material onto rails |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK65498A3 true SK65498A3 (en) | 1998-11-04 |
SK284023B6 SK284023B6 (en) | 2004-08-03 |
Family
ID=25746918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK654-98A SK284023B6 (en) | 1995-11-23 | 1996-11-22 | Method of welding material onto rails |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0866741B1 (en) |
AT (1) | ATE216936T1 (en) |
AU (1) | AU7559596A (en) |
DE (1) | DE59609164D1 (en) |
HU (1) | HU223154B1 (en) |
PL (1) | PL181562B1 (en) |
SK (1) | SK284023B6 (en) |
WO (1) | WO1997018921A1 (en) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ9574U1 (en) * | 1999-11-17 | 2000-01-31 | Dt Vyhybkarna A Mostarna | Steel for railway crossing points |
DE10015507A1 (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-04 | Butzbacher Weichenbau Gmbh | Grooved track section and method for producing such |
CN1098186C (en) * | 2000-06-05 | 2003-01-08 | 张维克 | Automatic submerged-arc bead welding method for railway hook and hook tongue |
GB0107559D0 (en) | 2001-03-27 | 2001-05-16 | Rolls Royce Plc | Apparatus and method for forming a body |
FR2864117A1 (en) * | 2003-12-17 | 2005-06-24 | Didier Pierre Rene Dages | Renovation of a worn rail track component of high manganese austenitic steel by electric arc weld recharging of the worn zones and machining or grinding to original dimensions |
FR2864118B1 (en) * | 2003-12-17 | 2006-08-25 | Didier Pierre Rene Dages | METHOD OF RENOVATION OF TRACK HEARTS |
DE102005029005B3 (en) * | 2005-06-21 | 2006-10-12 | Kölner Verkehrs-Betriebe AG | Rail production method for a tram rail reduces wheel tread noise on tram rails, especially on curved rails with narrow radii |
ES2293513T3 (en) * | 2005-06-22 | 2008-03-16 | Didier Dages | PROCEDURE FOR RENEWAL OF HEARTS BY RECHARGE USING COMBINED ARCH AND COOLING WELDING. |
WO2007009165A1 (en) * | 2005-07-15 | 2007-01-25 | Advanced Intellectual Holdings Pty Ltd | Method and apparatus for applying a surface layer to a member |
WO2008078977A1 (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Basant, Rajan | Canted rail for railway locomotion |
BG66078B1 (en) * | 2008-06-17 | 2011-02-28 | "Дендрит" Оод | A method and a device for recovering the initial geometric form and strength of the ends of joined railway rails |
CN101943802A (en) * | 2010-08-26 | 2011-01-12 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Optical device for hardening steel rail by using high-power semiconductor laser in running of train |
CN101929114B (en) * | 2010-08-26 | 2012-02-08 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Application method of optical device for rail hardening based on train running |
KR101149037B1 (en) | 2011-08-16 | 2012-05-24 | (주)한국에이앤지 | Antislip rail of railbike for slope section |
CN103643604B (en) * | 2013-12-18 | 2015-10-21 | 西南交通大学 | A kind of line lock welding and heat treatment monommechanization operation construction method |
US10286460B2 (en) * | 2017-04-07 | 2019-05-14 | Robert J. Murphy | Single-pass, single-radial layer, circumferential-progression fill-welding system, apparatus and method for refurbishing railway and other transit rails |
CN110670063A (en) * | 2019-09-29 | 2020-01-10 | 东南大学 | Cladding equipment and method for carrying out online repair on surface of steel rail |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3175074A (en) * | 1962-10-03 | 1965-03-23 | Union Carbide Corp | Electric arc welding |
DE2539944C2 (en) * | 1975-09-09 | 1983-04-07 | Elektro-Thermit Gmbh, 4300 Essen | Process for surfacing rails |
DE2621357A1 (en) * | 1976-05-14 | 1977-11-24 | Paul Weber | Worn rail renewal method - involves welding soft material into worn areas and machining out recess for austenitic filling |
AT374396B (en) * | 1982-09-15 | 1984-04-10 | Voest Alpine Ag | METHOD FOR PRODUCING A HEART PIECE, IN PARTICULAR HEART PIECE TIP, FROM STEEL FOR RAIL CROSSINGS OR DIVERSES |
JP3272845B2 (en) * | 1993-12-27 | 2002-04-08 | 新日本製鐵株式会社 | Covered arc welding rod for Cr-Mo system rail |
-
1996
- 1996-11-22 DE DE59609164T patent/DE59609164D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-22 AU AU75595/96A patent/AU7559596A/en not_active Abandoned
- 1996-11-22 SK SK654-98A patent/SK284023B6/en unknown
- 1996-11-22 HU HU0003611A patent/HU223154B1/en not_active IP Right Cessation
- 1996-11-22 EP EP96937976A patent/EP0866741B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-22 AT AT96937976T patent/ATE216936T1/en not_active IP Right Cessation
- 1996-11-22 WO PCT/CZ1996/000023 patent/WO1997018921A1/en active IP Right Grant
- 1996-11-22 PL PL96326842A patent/PL181562B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1997018921A1 (en) | 1997-05-29 |
HUP0003611A2 (en) | 2001-02-28 |
HUP0003611A3 (en) | 2001-03-28 |
HU223154B1 (en) | 2004-03-29 |
PL326842A1 (en) | 1998-10-26 |
DE59609164D1 (en) | 2002-06-06 |
EP0866741B1 (en) | 2002-05-02 |
ATE216936T1 (en) | 2002-05-15 |
SK284023B6 (en) | 2004-08-03 |
EP0866741A1 (en) | 1998-09-30 |
AU7559596A (en) | 1997-06-11 |
PL181562B1 (en) | 2001-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SK65498A3 (en) | Method of welding material onto rails | |
US10654134B2 (en) | Method for the preparation of aluminized steel sheets to be welded and then press hardened | |
JP5019781B2 (en) | MIG arc welding method using gas shielded arc welding flux cored wire | |
Saita et al. | Trends in rail welding technologies and our future approach | |
US4258242A (en) | Welding process for production of a steel pipe | |
CN100413629C (en) | Process for welding 800MPa high-strength steel without preheating | |
JP4857015B2 (en) | Gas shielded arc welding flux cored wire and welding method | |
CN113747994B (en) | Welding flux for laser tailor-welding of coated steel plate and laser tailor-welding method | |
DE102020204310B3 (en) | Steel vehicle wheel | |
Vairamani et al. | Optimization and microstructure analysis of Corten steel joint in mag welding by post heat treatment | |
KR20180099637A (en) | Reinforced structural components | |
Dahl et al. | Repair of rails on-site by welding | |
JP2601741B2 (en) | Rail repair welding method | |
KR920004548B1 (en) | Method for producing frogs of railway switches | |
JP5080748B2 (en) | Tandem arc welding method | |
Bushey | Welding of cast irons | |
JP2007216275A (en) | Shield gas for hybrid welding, and hybrid welding method using the shield gas | |
JP3272845B2 (en) | Covered arc welding rod for Cr-Mo system rail | |
CZ287365B6 (en) | Automatic or semi-automatic process of building-up rails | |
JP2601742B2 (en) | Manufacturing method of welding crossings | |
CZ282237B6 (en) | Process of automatic or semi-automatic build-up welding of rail heads | |
RU2136462C1 (en) | Method of plasma facing of articles made of high- manganese steels | |
US2186967A (en) | Repaired railroad rail | |
SU1348442A1 (en) | Method of restorig rails by gas-powder buildup | |
Ravichandran | Stainless steel welding in railways |