Оценка изменения физико-механических и геометрических параметров стыков, сваренных алюминотермитной сваркой

• Автор: Алехин, Алексей Леонидович
• Шифр специальности: 05.22.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1 Основные аспекты алюминотермитной сварки

1.1. История развития алюминотермитной сварки

1.2. Современные исследования и технологии алюминотермитной

1.3. Физикохимические процессы, протекающие в сварном

шве при алюминотермитной сварке.

1.4. Особенности кристаллизации металла сварного шва

1.5. Дефекты кристаллического строения в металле сварного

1.6. Пути устранения дефектов и пути повышения качества

сварных стыков

1.7. Выводы по главе
Глава 2 Экспериментальные исследования физикомеханических и
геометрических параметров стыков, сваренных алюминотермитной сваркой
2.1. Программа исследований.
2.2. Методика исследования твердости металла поверхности
катания рельса в зоне стыков, сваренных алюминотермитной сваркой
2.3. Методика исследований прямолинейности траекторий
проката колеса по рельсу в зоне стыков, сварешилх алюминотермитной сваркой
2.4. Анализ результатов натурных измерений твердости
металла поверхности катания рельса в зоне стыков, сваренных алюминотермитной сваркой
2.5. Анализ результатов натурных измерений прямолинейности траекторий проката колеса по рельсу
в зоне стыков, сваренных алюминотермитной сваркой.
2.6. Выводы по главе
Глава 3 Твердость металла поверхности катания рельса в зоне стыка,
сваренного алюминотермитной сваркой
3.1. Изменение в процессе эксплуатации твердости металла поверхности рельса в зоне стыка, сваренного алюминотермитной сваркой.
3.2. Прогнозирование прироста твердости металла
поверхности рельса в зоне стыка, сваренного
алюминотермитной сваркой
3.3. Исследование развития перепадов твердости металла поверхности рельса в зоне стыка, сваренного
алюминотермитной сваркой
3.4. Выводы по главе.
Глава 4 Оценка неровностей траекторий проката колеса по рельсу в
зоне стыка, сваренного алюминотермитной сваркой, и их влияние на дополнителыпле динамические силы
4.1. Классификация и величины неровностей поверхности катания рельса в зоне стыка, сваренного
алюминотермитной сваркой
4.2. Влияние параметров неровностей на динамические силы
взаимодействия системы колесорельс.
4.3. Влияние алюминотермитной сварки на надежность пути.
4.4. Выводы по главе.
Выводы.
Список использованных источников


Бекстов предложил алюминий в качестве чрезвычайно активного восстановителя еще в г, а затем в г. Глубокое термохимическое обоснование метода и полученные результаты позволили ученому рассматривать его как общий метод для получения металлов. Н.Н. Бекетов применил этот метод для получения бария и калия в г и рубидия в г [4,5]. Расположив в своей таблице наиболее употребительные металлы по мере увеличения их удельных весов и, соответственно, уменьшения их химической активности, Бекетов Н. Н. получил в г такой ряд вытеснения металлов, который, как оказалось, совпадает с электрохимическим рядом металлов, установленных Тамманом и Перстом в г (табл. Ряд вытеснения металлов Н. Алюминотермитный метод восстановления металлов из их оксидов был изложен также шведским химиком Гольдшмидтом в работе “Новый способ получения металлов и сплавов”, опубликованной в г [4, 5]. Полученные продукты реакции (АЬОз, Ге) теоретически должны нагреваться до -° С. Практически эта температура оказывается ниже и составляет около -°С, при которой железо и окись алюминия расплавлены и как несмешивающиеся жидкости разделяются по плотности (жидкое железо собирается у дна тигля, а окись алюминия - в верхней его части). Аккумулированный такой жидкостью запас тепла может быть использован для сварки давлением (рис. При термитной сварке давлением на подготовленное для сварки изделие с плотно сжатыми торцами (1,2) надевается форма (3), в которую сливается первоначально АЬОз, а затем ? Когда их тепло достаточно разогреет торцы и прилегающие к ним объемы металла, подается сжимающее сварочное давление. Рис. Схема производства термитной сварки давлением. Опыт термитной сварки насчитывает более 0 лет. В Москве термитную сварку впервые применили в г, когда было сварено 6 рельсовых стыков. В г. С г начинают регулярно варить стыки способом термитной сварки для трамвайных путей столицы [7]. До г стыки сваривали импортным термитом. В г на Московском термитно-стрелочном заводе инженером М. А. Карасевым было налажено промышленное производство термита [8]. В последующие годы на трамвайных путях московского трамвая было сварено термитом свыше стыков. Использовался способ сварки промежуточным литьем. Одновременно начали применять способ сварки «дуплекс» (способ промежуточного литья с последующим прессованием). Термитной сварке стыков рельсов отдается предпочтение в трамвайных хозяйствах многих городов. Простота осуществления в полевых условиях - одно из основных достоинств термитной сварки, что и обусловило ее применение для сварки рельсов, контактной сети железных дорог и некоторых строительных конструкций [9]. Из всех способов термитной сварки: кузнечного, промежуточного литья, комбинированного, «дуплекс» - получил широкое распространение способ промежуточного литья [6,, , , ]. При этом способе сварки торцы рельсов устанавливаются с зазором - мм, величина которого зависит от профиля рельсов. Затем проверяется правильность относительного расположения свариваемых рельсов, а на стык устанавливается две половины огнеупорной формы из влажной формовочной смеси, изготовляемой на месте монтажа. После затвердешія жидкого металла форму снимают. Усиление в стыке, литниковую часть и металл выпора удаляют в состоянии красного каления. Окончательную обработку выполняют шлифованием после охлаждеїшя. Была также разработана и, так называемая, скоростная сварка. При этом способе время сварки одного стыка, затрачиваемое на установку формы, подогрев, сварку и обрубку, сокращается до минут. При использовании сухих литейных форм отпадает необходимость их изготовления на месте монтажа. Специальной многопламенной горелкой торцы рельсов подогреваются сверху через выпор. Сборка тигледержателя, держателя горелки и устройства для сжатия обеих половин формы производится с помощью простого в обращении универсального приспособления. Одним из вариантов скоростной сварки являлась технология сварки без подогрева. По этой технологии объем пустот в форме рассчитывают так, чтобы заливать двойное количество термитной стали.