Новые технологии и оборудование для контактной стыковой сварки пульсирующим оплавлением рельсов современного производства

В Институте электросварки им. Е.О. Патона Национальной академии наук Украины разработана новая технология контактной сварки рельсов современного производства и на ее основе генерация рельсосварочных машин различного типа.
В результате исследований, проведенных в ИЭС, разработана новая технология контактной стыковой сварки – пульсирующее оплавление, значительно повышающая эффективность процесса нагрева. При одинаковой установленной мощности источника питания величина тока в сварочной цепи при пульсирующем оплавлении выше в 1,8…2,5 раза, чем при непрерывном оплавлении и поддерживается на постоянном уровне в течение всего периода оплавления . При этом в 1,5 … 2,5 раза сокращается припуск на оплавление. В зависимости от установленных значений мощности качественную сварку рельсов при пульсирующем процессе можно получить за счет изменения длительности нагрева в широких пределах. Это дает возможность выбирать наиболее оптимальные термические циклы при сварке рельсов из сталей с различным хим. составом и свойствами.
Достоинства способа:
открывает качественно новые возможности для сварки высокопрочных рельсов современного производства, так как обеспечивает высококонцентрированный нагрев и наиболее благоприятные условия распределения расплава на поверхности оплавления;
обеспечивает наиболее высокий термический коэффициент полезного действия процесса (кт=0,8–0,9 );
снижение времени сварки и потерь металла на оплавление в 2–3 раза;
снижение расхода энергии в 1,5 раза;
повышение показателей прочности, пластичности и усталости сварных рельсов различных категорий;
улучшение экологических показателей при сварке;
сокращение газообразных выделений в 10 раз.
Технология защищена патентами Украины, Российской Федерации, США, Англии, Китая.
На базе разработанной технологии освоено производство нового поколения подвесных рельсосварочных машин типа К920, К922, К930(см.рис.) и стационарных типа К1000, К1100 на ОАО «Каховский завод электросварочного оборудования», оснащенных компьютеризированными системами управления процессом и контроля основных параметров сварки. В них использовано более десятка новаций, защищенных международными патентами, в области технологии сварки, систем управления и программирования процессами сварки, а также конструкции основных узлов сварочных машин, отличающихся оригинальной компоновкой механических элементов, сварочного контура, использованием быстродействующих гидроприводов и новых принципов центровки рельсов. Качество сварных соединений соответствует требованиям международных стандартов.
Разработаны передвижные рельсосварочные комплексы , в которых используются подвесные рельсосварочные машины.
За последние годы изготовлено и поставлено в различные страны (Российская Федерация, США, Канада, Австрия, Англия, Китай, Сингапур, Таиланд, Малайзия, Тайвань, Словакия) более 30 стационарных машин типа К1000 и более 45 подвесных рельсосварочных машин.
Технология оборудование, предназначеные для сварки рельсов, применяется при строительстве и ремонте рельсовых путей.
Технология и оборудование освоены и применяются на всех РСП РФ, Словакии, Казахстана, Украины, США (Norfolk Southern Corp.), Сингапура (Gammon Balfour Beauty), Китая (Guangzhou, Metro Corp, Gaomi, Liuzhou, Nanchang) и др.