Công nghệ đánh giá độ mài mòn-Tăng cường khả năng chống chịu và trang bị thêm liền mạch các mối nối tấm cá
Các loại mòn cốt lõi của khớp nối bản cá và cơ chế ảnh hưởng đến sự thoải mái khi lái xe là gì?
Các loại mài mòn cốt lõi của khớp nối bản cá bao gồm ba loại chính: mài mòn do va chạm-của bánh xe, mài mòn do va đập và mài mòn do ăn mòn. Bánh xe-Mòn do va chạm với đường ray xảy ra khi đoàn tàu đi qua mối nối, khiến bộ bánh xe va chạm với ray và tấm chắn cá tại mối nối, khiến kim loại văng ra khỏi bề mặt đường ray, với độ mài mòn đạt tới 1-2 mm. Sự mài mòn xảy ra ở bề mặt tiếp xúc giữa tấm chắn cá và ray, nơi chúng chịu sự trượt tương đối nhẹ dưới tải trọng của đoàn tàu, dẫn đến sự mài mòn oxy hóa của kim loại bề mặt tiếp xúc và tích tụ các mảnh vụn mài mòn. Ăn mòn do ăn mòn điện hóa do tích tụ nước và hơi ẩm tại mối nối; hố ăn mòn đẩy nhanh quá trình mài mòn, tăng tốc độ mài mòn của khớp lên hơn hai lần. Cơ chế ảnh hưởng đến sự thoải mái khi đi xe là hiện tượng mòn các khớp nối dẫn đến bề mặt ray không bằng phẳng, tạo ra hiệu ứng “bậc thang”. Khi tàu chạy qua, nó tạo ra rung động do tác động thẳng đứng với gia tốc vượt quá 0,5g, vượt xa tiêu chuẩn 0,1g về độ thoải mái khi đi xe đối với đường sắt tốc độ cao. Các rung động do va chạm làm trầm trọng thêm sự tương tác động giữa bánh xe và đường ray, làm tăng tiếng ồn của đường ray bánh xe, làm giảm sự thoải mái của hành khách và tăng tốc độ hư hỏng do mỏi của các bộ phận đường ray.
Quá trình làm cứng bề mặt và tác dụng cải thiện khả năng chống mài mòn của các khớp nối tấm cá-có tải trọng nặng là gì?
Các mối nối tấm cá có công suất cao-sử dụng quy trình làm cứng bề mặt hỗn hợp bằng phương pháp làm nguội bằng laze và phun plasma. Làm nguội bằng laser sử dụng tia laser sợi quang 10kW với tốc độ quét 5mm/s, tạo thành lớp làm nguội sâu 2mm trên bề mặt ray tấm đệm cá, đạt được độ cứng HRC58-62 và cải thiện khả năng chống mài mòn lên gấp 3 lần. Phun plasma sử dụng bột hợp kim gốc sắt, với lớp phun dày 3mm có khả năng liên kết kim loại với nền tấm cá, đạt được cường độ liên kết Lớn hơn hoặc bằng 30MPa cũng như khả năng chống va đập và mài mòn tuyệt vời. Sau quá trình tổng hợp, mối nối tấm cá có độ nhám bề mặt Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 1,6μm và độ lệch độ phẳng bề mặt đường ray Nhỏ hơn hoặc bằng 0,1mm, đảm bảo sự chuyển tiếp suôn sẻ với bề mặt đường ray và loại bỏ hiệu ứng "bước". Thử nghiệm khả năng chống mài mòn cho thấy sau 1 triệu thử nghiệm tác động lên đường ray-bánh xe, độ sâu mài mòn của mối nối chỉ là 0,2mm, bằng 1/5 so với các tấm ốp cá truyền thống, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu dịch vụ của tàu hỏa hạng nặng 10.000{24}}tấn. Sau khi khớp nối bản cá được gia cố được áp dụng cho các tuyến vận tải hạng nặng, khả năng tăng tốc độ rung của đoàn tàu đã giảm 40%, cải thiện đáng kể độ êm ái của chuyến đi.
Các quy trình cốt lõi và điểm kiểm soát chất lượng để sửa đổi liền mạch các mối nối tấm chắn đường sắt tốc độ cao là gì?
Việc sửa đổi liền mạch các mối nối tấm đệm đường ray tốc độ cao- áp dụng quy trình cốt lõi là hàn nhiệt nhôm + mài và hoàn thiện. Chất trợ dung được sử dụng trong hàn nhiệt nhôm là loại đặc biệt dành cho-đường ray tốc độ cao và thành phần hóa học của kim loại mối hàn phù hợp với thành phần của đường ray, đảm bảo độ bền mối hàn phù hợp với thân đường ray. Trước khi hàn, mối nối ray cần được làm nóng trước, với nhiệt độ làm nóng trước được kiểm soát ở mức 300-350 độ và phạm vi làm nóng trước là 100mm ở mỗi bên của mối nối để tránh nứt nguội trong quá trình hàn. Trong quá trình hàn, nhiệt độ đốt của chất trợ dung được kiểm soát chặt chẽ. Khi nhiệt độ đạt tới 2500 độ, kim loại nóng chảy sẽ lấp đầy khe hở của mối nối, tạo thành một mối hàn hoàn chỉnh. Sau khi hàn, mối hàn được hoàn thiện bằng máy mài CNC. Sau khi mài, độ lệch độ phẳng của bề mặt đường ray Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05mm và độ nhám Ra nhỏ hơn hoặc bằng 1,6μm, đảm bảo kết nối liền mạch với bề mặt đường ray. Các điểm kiểm soát chất lượng chính bao gồm phát hiện khuyết tật mối hàn. Máy dò khuyết tật siêu âm được sử dụng để kiểm tra các khuyết tật bên trong mối hàn. Các khuyết tật có chiều dài lớn hơn hoặc bằng 3 mm được coi là không thể chấp nhận được và cần phải hàn lại. Đồng thời, kiểm tra gradient độ cứng của mối hàn để đảm bảo giá trị độ cứng phù hợp với thân ray, tránh tập trung ứng suất do thay đổi độ cứng đột ngột.
Các kích thước cốt lõi và chỉ số đánh giá cho việc trang bị thêm khớp nối bản cá liền mạch là gì?
Các kích thước cốt lõi của việc trang bị thêm khớp nối bản cá liền mạch bao gồm ba loại chính: hiệu suất cơ học, sự thoải mái khi lái xe và tuổi thọ sử dụng. Các chỉ số đánh giá về khía cạnh hiệu suất cơ học bao gồm độ bền kéo của mối hàn, cường độ chảy và độ bền va đập. Các yêu cầu là độ bền kéo của mối hàn Lớn hơn hoặc bằng 980MPa, cường độ chảy Lớn hơn hoặc bằng 880MPa và độ bền va đập Lớn hơn hoặc bằng 30J/cm2, phù hợp với hiệu suất của thân đường ray. Các chỉ số đánh giá về sự thoải mái khi đi xe bao gồm khả năng tăng tốc rung-của bánh xe và độ không đều của bề mặt đường ray. Gia tốc rung phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 g và độ không đều của bề mặt đường ray Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05mm/m, đáp ứng{10}các tiêu chuẩn về sự thoải mái khi đi đường sắt tốc độ cao. Các chỉ số đánh giá tuổi thọ sử dụng bao gồm tốc độ mài mòn của mối hàn và tuổi thọ mỏi. Tốc độ mài mòn phải Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05mm/năm và tuổi thọ mỏi Lớn hơn hoặc bằng 8 triệu chu kỳ, gấp ba lần so với khớp nối tấm cá truyền thống. Hơn nữa, chi phí bảo trì sau khi sửa đổi phải được đánh giá, đòi hỏi chu kỳ bảo trì kéo dài trên 5 năm và giảm 50% chi phí bảo trì, đạt được sự cân bằng giữa lợi ích kinh tế và xã hội.
Các phương pháp thử nghiệm và tiêu chí hiệu quả để đánh giá sự biến đổi liền mạch của các mối nối bản cá là gì?
Phương pháp kiểm tra cốt lõi để đánh giá sự biến đổi liền mạch của các mối nối tấm cá là kiểm tra siêu âm, phát hiện các khuyết tật như độ xốp, tạp xỉ và các vết nứt bên trong mối hàn. Một khuyết tật tương đương Nhỏ hơn hoặc bằng φ2mm được coi là chấp nhận được. Phương pháp thử nghiệm phụ trợ là thử nghiệm phương tiện kiểm tra đường ray động. Phương pháp này thu thập dữ liệu như độ bất thường của bề mặt đường ray và khả năng tăng tốc độ rung của bánh xe-đường ray để đánh giá sự thoải mái khi đi xe. Thử nghiệm hiệu suất cơ học được thực hiện bằng máy thử nghiệm đa năng. Kiểm tra độ bền kéo xác định độ bền kéo của mối hàn, kiểm tra va đập xác định độ bền va đập và kiểm tra độ cứng xác định phân bố độ cứng. Tiêu chí đánh giá là: tất cả các chỉ tiêu cơ tính đều đạt tiêu chuẩn, mối hàn không có khuyết tật vượt tiêu chuẩn; độ êm ái của chuyến đi đáp ứng-tiêu chuẩn vận hành đường sắt tốc độ cao, với khả năng tăng tốc độ rung Nhỏ hơn hoặc bằng 0,1g; tuổi thọ sử dụng đạt yêu cầu thiết kế, tốc độ mài mòn Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05mm/năm; và chi phí bảo trì đã giảm Lớn hơn hoặc bằng 50%. Nếu có chỉ tiêu đánh giá nào không đạt tiêu chuẩn thì cần phân tích nguyên nhân và thực hiện biện pháp khắc phục. Ví dụ: mối hàn không đủ độ cứng cần phải làm nguội lại và các bề mặt đường ray không bằng phẳng cần phải mài lại và hoàn thiện để đảm bảo hiệu quả sửa đổi đáp ứng các yêu cầu thiết kế.